【題目】氮及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中有廣泛應用;卮鹣铝袉栴}:
(1)氮氣性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護氣。請用電子式表示氮氣的形成過程:
。
(2)聯(lián)氨(N2H4)是一種還原劑。已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol。試結(jié)合下表數(shù)據(jù),寫出N2H4 (g)燃燒熱的熱化學方程式: 。
化學鍵 | N—H | N—N | N=N | N≡N | O=O | O—H |
鍵能(kJ/mol) | 390.8 | 193 | 418 | 946 | 497.3 | 462.8 |
(3)KCN可用于溶解難溶金屬鹵化物。將AgI溶于KCN溶液中,形成穩(wěn)定的Ag(CN)2—,該轉(zhuǎn)化的離子方程式為: 。若已知Ksp(AgI)=1.5×10—16,K穩(wěn)[Ag(CN)2—]=1.0×10-21,則上述轉(zhuǎn)化方程式的平衡常數(shù)K= 。(提示:K穩(wěn)越大,表示該化合物越穩(wěn)定)
(4)氨的催化氧化用于工業(yè)生產(chǎn)硝酸。該反應可設計成新型電池,試寫出堿性環(huán)境下,該電池的負極電極反應式: 。
(5)將某濃度的NO2氣體充入一恒容絕熱容器中,發(fā)生反應2NO2 N2O4其相關(guān)圖像如下。
①0~3s時v(NO2)增大的原因是 。
②5s時NO2轉(zhuǎn)化率為 。
【答案】(1)
(2)N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=—631.7kJ/mol
(3)AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq); 1.5×105(4)NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O(5)容器為絕熱體系,該反應正向進行放熱,體系溫度升高,v(NO2)增大 ;75%
【解析】
試題分析:(1)用電子式表示氮氣的形成過程:,故答案為:;
(2)△H等于反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,N2H4 (g)燃燒熱的熱化學方程式為N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=(390.8×4+193+497.3)-(946+462.8×4)-44×2=—631.7kJ/mol,故答案為:N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=—631.7kJ/mol
(3)KCN可用于溶解難溶金屬鹵化物。將AgI溶于KCN溶液中,形成穩(wěn)定的Ag(CN)2—,該轉(zhuǎn)化的離子方程式為AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq);則上述轉(zhuǎn)化方程式的平衡常數(shù)K====1.5×105,故答案為:AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq);1.5×105
(4)氨的催化氧化的方程式為4NH3+5O2═4NO+6H2O,該反應設計成新型電池,在堿性環(huán)境下,該電池的負極上氨氣失去電子生成一氧化氮氣體,電極反應式為NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O,故答案為:NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O;
(5)①依據(jù)反應是放熱反應,在絕熱恒容容器中,反應進行熱量升高,反應速率增大,隨反應進行二氧化氮濃度減小,反應為達到平衡,0-3s時v(NO2)增大是由于體系溫度升高,故答案為:容器為絕熱體系,該反應正向進行放熱,體系溫度升高,v(NO2)增大;
②分析圖象5s二氧化氮變化濃度=2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L,結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計算=×100%=×100%=75%,故答案為:75%;
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】鉻(Cr)位于第四周期ⅥB族,主要化合價:+2、+3、+6,單質(zhì)硬度大,耐腐蝕,是重要的合金材料。
(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布圖:____________________,CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷CrO2Cl2晶體類型是________,溶劑CCl4、CS2中的碳原子雜化類型分別是___________、_____________。
(2)CrCl3·6H2O實際上是配合物,配位數(shù)為6,其固體有三種顏色,其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應時,1 mol 固體可生成2 mol氯化銀沉淀。
則這種淺綠色固體中陽離子的化學式:_____________。
(3)某鑭(La)鉻(Cr)型復合氧化物具有巨磁電阻效應,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①則其化學式為_________。
②工業(yè)上用共沉淀法制備該晶體,以硝酸鉻、硝酸鑭[La(NO3)3]等金屬硝酸鹽為原料,以濃氨水為沉淀劑。反應的化學方程式為_________________________________________。
③NH3空間構(gòu)型為________。
④該晶體中距離氧原子最近的鑭原子有________個;若最近的氧原子核間距為a pm,組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為b g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶體密度的表達式為____________g·cm-3。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。某課題組模擬地下水脫氮過程,利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應及相關(guān)因素對脫氮速率的影響。
實驗過程如下:
Ⅰ.原料預處理:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉,然后用蒸餾水洗滌至中性;②將0.01mol/L KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;③打開彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行;
Ⅱ.加入KNO3酸性溶液100mL,一段時間后鐵粉部分溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色;待鐵粉不再溶解,靜置后發(fā)現(xiàn),剩余固體表面有少量白色物質(zhì)附著;
Ⅲ.過濾剩余固體時,表面的白色物質(zhì)變?yōu)榧t褐色;
Ⅳ.檢測到濾液中存在NO3-、NH4+、Fe2+。
(1)步驟Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行的目的是 。
(2)白色物質(zhì)是 ,用化學方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因: 。
(3)用K3[Fe(CN)6]檢驗濾液中Fe2+ 的實驗方案是 。
(4)取少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。
(5)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設,請你完成假設二和假設三:
①假設一:溶液的pH;假設二:____________________;假設二:____________________;
②設計實驗驗證上述假設一,請完善實驗步驟及結(jié)論。(已知:溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測定)
實驗步驟:
ⅰ.分別取 的KNO3溶液于不同的試管中;
ⅱ.調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;
ⅲ.分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種鐵粉;
ⅳ.用離子色譜儀測定相同時間內(nèi)各溶液中NO3-濃度。
實驗結(jié)論: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學—選修2:化學與技術(shù)】氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一,離子膜電解法為目前普遍使用的生產(chǎn)方法,其生產(chǎn)流程如右圖所示:
(1)該流程中可以循環(huán)的物質(zhì)是 。
(2)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO等無機雜質(zhì),所以在進入電解槽前需要進行兩次精制,得到精制飽和食鹽水。
①第一次精制過程中所加除雜試劑順序不合理的是
A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl B.BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl
C.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl D.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
②一次精制后的食鹽水仍會有少量的Ca2+、Mg2+,需要送入陽離子交換塔進行二次精制,若不經(jīng)過二次精制,直接進入離子膜電解槽,這樣會產(chǎn)生什么后果 。
(3)右圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖(陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極由碳鋼網(wǎng)制成),則A處產(chǎn)生的氣體是 ,F(xiàn)電極的名稱是 。電解總反應的離子方程式為 。
(4)從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應的化學方程式為 。
(5)已知在電解槽中,每小時通過1 A的直流電理論上可以產(chǎn)生1.492 g的燒堿,某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8 h,制得32%的燒堿溶液(密度為1.342 t/m3)113 m3,電解槽的電流強度1.45 ×104 A,該電解槽的電解效率為 (保留兩位小數(shù))。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素,B原子的最外層電子數(shù)等于該元素最低化合價的絕對值,C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物,而D是同周期中金屬性最強的元素,E的負一價離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數(shù)。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化學鍵類型為___________________;
(2)已知:①E-E→2E;△H=+a kJmol-1
②2A→A-A;△H=-b kJmol-1
③E+A→A-E;△H=-c kJmol-1(“”表示形成共價鍵所提供的電子)
寫出298K時,A2與E2反應的熱化學方程式___________________;
(3)在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應:2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-d Jmol-1(d>0,X為A、B、C三種元素組成的一種化合物).初始投料與各容器達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實驗 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2mol A2、1mol BC | 1mol X | 4mol A2、2mol BC |
平衡時n(X) | 0.5mol | n2 | n3 |
反應的能量變化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
體系的壓強 | P1 | P2 | P3 |
反應物的轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
①該溫度下此反應的平衡常數(shù)K的值為_____;
②三個容器中的反應分別達平衡時各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是_____(填序號)
A.α1+α2=1 B.α3<α1 C.n2<n3<1.0mol D.P3<2P1=2P2 E.Q1+Q2=d F.Q3=2Q1
(4)在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達到新的平衡時A2的總轉(zhuǎn)化率為65.5%,請在下圖中畫出第5min到新平衡時X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、P、Q為周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素。X原子2p能級有兩個未成對電子,但沒有空軌道。Y原子K層的電子數(shù)與M層的電子數(shù)的乘積等于其L層的電子數(shù)。Z與X同族。P原子的基態(tài)+2價陽離子的價電子排布為3d2。Q位于第ⅠB族。根據(jù)以上信息,回答下列問題。
(1)X的基態(tài)原子核外有 種不同運動狀態(tài)的電子。
(2)Y與X可以形成多種復雜陰離子,如圖所示,若其中a對應的陰離子化學式為SiO44—,則c對應的陰離子的化學式為 。
(3)Z能形成很多種含氧酸,如H2ZO3、H2ZO4。Z的某種含氧酸分子式為H2Z2O7,屬于二元酸,已知其結(jié)構(gòu)中所有原子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),且不存在非極性鍵,試寫出其結(jié)構(gòu)式 (配位鍵須注明)。
(4)P與X形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶體的化學式為 ,P的配位數(shù)為 。
(5)向盛有QZX4的溶液中加入氨水至過量,現(xiàn)象為 ,相關(guān)反應的離子方程式為 。NF3的空間構(gòu)型是 ,NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】元素①~⑧在元素周期表中的位置如下,回答有關(guān)問題:
(1)畫出⑥的離子結(jié)構(gòu)示意圖__________
(2)在①、②、④、⑤四種元素中,其離子半徑按由大到小的排列順序為 。(示例:用r(A2-)>r(B-)的形式表示)
(3)元素②、③氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為________(填化學式)。
(4)與③同一主族并且在短周期的元素的某種含氧酸可以消毒殺菌,寫出該物質(zhì)的電子式
(5)表中能形成兩性氫氧化物的元素是_______(填元素符號),寫出該元素的單質(zhì)與⑧的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式____________________________
(6)已知1mol④的單質(zhì)在足量②的單質(zhì)中燃燒,恢復至室溫,放出255.5kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式: .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列金屬防腐的措施中,① 水中的鋼閘門連接電源的負極使用的是 法;
② 地下鋼管連接鎂塊使用的是 法。
(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見右圖,石墨Ⅰ為電池的 極;該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,其電極反應式為 。
(3)以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,右圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:
① A極為電池 極,電極反應式為 。
② 若用該燃料電池作電源,用石墨作電極電解100 mL 1 mol·L-1的硫酸銅溶液,當兩極收集到的氣體體積相等時,理論上消耗的甲烷的體積為 (標準狀況下)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】隨原子序數(shù)的遞增,八種短周期元素(用字母表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)y在元素周期表中的位置是_______。z、d、e、f四種元素的簡單離子中,半徑最小的是______(填離子符號)。
(2)g和h氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序:_______(用化學式表示)。
(3)元素e和g的同族元素中半徑最小元素組成的化合物B中離子半徑較大的是______(填離子符號)。
(4)下列可作為比較f和Na隨金屬性強弱的依據(jù)是____。(填序號)
a.測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點
b.比較兩元素最高價氧化物對應的水化物溶液的堿(或酸)性強弱
c.比較兩種元素在氯化物中化合價的高低
d.比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應的劇烈程度
(5)有人建議將氫元素排在元素周期表的IVA族,請你從化合價的角度給出一個理由_______。
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