“转化”是化学研究的重要范畴之一。请回答下列有关问题。Ⅰ. 沉淀转化在科研和生产中具有重要...

“转化”是化学研究的重要范畴之一。请回答下列有关问题。

Ⅰ. 沉淀转化在科研和生产中具有重要的应用价值。当容器壁上沉积一厚层BaSO4时，是很难直接除去的。除去的方法是向容器壁内加入Na2CO3溶液，使BaSO4转化为BaCO3，然后加盐酸洗去沉淀物。已知常温Ksp(BaCO3)=5.1×10－9，Ksp(BaSO4)=1.1×10－10。

(1)Na2CO3俗称纯碱，被广泛应用于生活和工业生产中。Na2CO3溶液呈碱性，用水解离子方程式解释其呈碱性的原因______________________________。

(2)要使BaSO4转化成BaCO3，Na2CO3溶液的浓度应大于_______mol/L。（设定：≈1）

Ⅱ. 合成是转化的一种应用，甲醇作为一种可再生能源，工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应一：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　 ∆H1

反应二：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　 ∆H2

(1)相同条件下，反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ∆H3，则∆H3=_____（用∆H1和∆H2表示）。

(2)下表所列数据是反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ∆H1在不同温度下的化学平衡常数（K）

①此反应的∆H1______0，∆S______0。（填“>”、“=”或“<“）

②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L，则CO的转化率是____，此时的温度是_____。

③要提高CO的转化率，可以采取的措施是____________

A．升温　　　　　 B．恒容充入CO　　　　　 C．恒容充入H2　　 D．恒压充入惰性气体　　　　　 E．分离出甲醇

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化学变化中的能量转换对于生产具有重大意义和研究价值。回答下列问题：

（l）中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。

①过程Ⅰ能量__（填“释放”或“吸收”。

②已知：CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)　　 △H═+41kJ•mol-1：

2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g)　　 △H═-128kJ•mol-1：

3CO2(g)+9H2(g)═C3H6(g)+6H2O(g)　　 △H═+157.5kJ•mol-l

C2H4(g)+C3H6(g)+H2(g)═C5H12(异戊烷，g)　　 △H=+267.6kJ•mol-1。

则5CO(g)+11H2(g)═C5H12(异戊烷，g)+5H2O(g)△H=__kJ•mol-1。

（2）一种铜版画雕刻用的酸性蚀刻液的有效成份是CuCl2，蚀刻反应为：Cu2++Cu+6Cl-═2CuCl32-。工业上用电解法将CuCl32-转化为Cu2+，使蚀刻液再生并回收金属Cu。装置如图（电极不参与反应）。

①再生的CuCl2蚀刻液为流出液__（填“a”或“b”）。

②写出N极的电极反应：__。

③装置中使用___离子交换膜（填“阳”或“阴”）。若电解池工作前，阴极室和阳极室中电解液质量相等，当转移0.1mol电子，流出液未流出时，两侧电解液的质量差为__g。

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氮元素可形成多种化合物，在工业生产中具有重要价值。请回答下列问题：

(1)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行合成氨反应。

①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有__。

A.容器内气体的密度不变

B.c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2

C.容器内的压强不变

D.相同时间内有3molH-H键断裂，有6molN-H键形成

E.3v正(H2)=2v逆(NH3)

F.容器内气体的平均相对分子质量不变

②恒温恒压条件下，为提高合成氨反应中N2和H2的利用率，可采用的方法__(一种即可)。

(2)一定温度下，2L密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，一段时间后达到平衡，测得数据如下：

①20s内，v(NO2)=__，该温度下反应的化学平衡常数数值为__。

②升高温度时，气体颜色加深，则正反应是__(填“放热”或“吸热”)反应。

③相同温度下，若开始向该容器中充入0.40mo1NO2，则达到平衡后：c(NO2)__0.15mol/L(填“>”、“=”或“<”)

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化学反应原理在生产和科研中有重要的应用，请利用相关知识回答下列问题。

I.常温下I2O5(s)可用于检测CO，反应原理为：5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)　 △H<0.一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量I2O5(s)，并通入1molCO。反应中CO2的体积分数φ(CO2)随时间的变化如图所示：

（1）该反应的平衡常数表达式K=__________；

（2）0～0.5min内的平均反应速率v(CO)=_________；

（3）下列叙述能说明反应达到平衡的是（　　 ）

A．容器内压强不再变化

B．CO的质量不再变化，CO2的转化率不再增大

C．CO2的生成速率等于CO的消耗速率，反应物不再转化为生成物

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

（4）保持温度和体积不变，若开始加入CO(g）的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是（　　 ）

A．平衡时生成I2的质量为原来的2倍

B．达到平衡的时间为原来的2倍

C．平衡时混合气体的物质的量为原来的2 倍

D．平衡时混合气体的密度不变

II.一定条件下在密闭容器中加入NH4I发生反应：A．NH4I(s)NH3(g)+HI(g)，

B．2HI(g) H2(g)+I2(g)。达到平衡后，扩大容器体积，反应b 的移动方向___________(填正向、逆向或不移动）；

III.己知：2NO2N2O4 △H<0，将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法正确的是（　　 ）

A．b点的操作是压缩注射器

B．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小

C．若反应在一绝热容器中进行，则b、c两点的平衡常数Kb>Kc

D．d点：v(正)>v(逆)

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化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

（1）某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH<0。在lL密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3mol H2，实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如下图所示：

实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v（NH3）=_______________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的______________、_____________（填字母编号）。

A增大压强　　　 B减小压强　　　　 C升高温度　　　 D降低温度　　　　　 E使用催化剂

（2）已知NO2与N2O4可以相互转化：2NO2（g） N2O4（g）。

T℃时，将0.40 mol NO2气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c（N2O4）=0.05 mol/L，则该反应的平衡常数K=_______________；

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端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应．

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）D的分子式为______．

（2）③和④的反应类型分别为______、______．

（3）的结构简式为_____,

（4）写出②反应的化学方程式______．

（5）B的一氯代物有____________________种。

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（13分）铜（Cu）是重要金属，铜的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：

（1）向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。

①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。

②乙醇的作用是_________________________________________________________。

③[Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的立体构型为____________________，其中N原子的杂化轨道类型是________。

（2）金（Au）与铜为同族元素，铜与金可形成具有储氢功能的合金。

①合金中，原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素，则基态Au原子的价电子排布式为________，Au的原子序数为________。

②该储氢合金为立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点，储氢时，H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则该晶体储氢后的化学式为_______________。

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铜（Cu）是重要金属，铜的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：

（1）向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。

①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。

②[Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的立体构型为_________________（用文字表述），其中N原子的杂化轨道类型是________。

（2）金（Au）与铜为同族元素，铜与金可形成具有储氢功能的合金。

①合金中，原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素，则基态Au原子的价电子排布式为________。

②该储氢合金为立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点，储氢时，H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则该晶体储氢后的化学式为_______________。

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沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域有着许多应用。

（1）除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子，可向溶液中加入Cu(OH)2，调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe（OH）3沉淀除去。

已知：常温下Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1，通过计算确定应调节溶液的pH范围是______。（已知lg5=0.7）

（2）为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。

资料：AgSCN是白色沉淀，相同温度下，溶解度AgSCN＞AgI

①写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式：____________________。

②步骤3中现象a是____________________________。

③用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象：_________________________________。

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