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【題目】鐵的化合物在生產生活和科學實驗中應用廣泛:
(1)一定條件下Fe2O3與甲烷反應制取納米級鐵,同時生成CO和H2。已知:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27.6kJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ/mol
①反應Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的△H=________。
②若該反應在5L的密閉容器中進行,5min后達到平衡,測得體系中固體質量減少0.96g,則該段時間內CO的平均反應速率為________。
③若該反應在恒溫恒壓容器中進行,能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是________(選填序號)。
a.c(CH2)=c(CO) b.固體的總質量不變
c.v(CO)與v(H2)的比值不變 d.混合氣體的平均相對分子質量不變
④該反應的化學平衡常數的負對數pK隨反應溫度T的變化曲線如下圖。
試用平衡移動原理解釋該曲線的變化規(guī)律________________。若700℃時測得平衡時,H2濃度為1.0mol·L-1,則CH4的平衡轉化率為_________。
(2)菱鐵礦的主要成分是FeCO3,實驗室中可以通過FeSO4與足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有關反應的離子方程式為________________________。已知Ksp[FeCO3]=3.2×10-11,H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11。試通過以上數據簡要計算說明該反應能進行的原因_______________________________。
(3)Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業(yè)上以Fe為陽極,NaOH為電解質溶液進行電解制備,寫出陽極的電極反應式_________________________________________。
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【題目】某同學利用如圖所示的實驗裝置進行鐵與水蒸氣的實驗,并研究鐵及其化合物的部分性質。
請回答下列問題:
(1)硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為______________________。
(2)該同學為確定反應后硬質試管中固體物質的成分,設計了如下實驗方案:
①待硬質試管冷卻后,取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則說明硬質試管的固體物質中一定有____,可能有____;若溶液未變紅色,則說明硬質試管中固體物質的成分是____________________。
(3)該同學按(2)中所述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色,原因是___________(用離子方程式表示)。
(4)該同學馬上另取少量溶液B,使其與NaOH溶液反應。若按下圖所示操作,可觀察到試管中先生成白色沉淀,后沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現象,請寫出白色沉淀變?yōu)榧t褐色的過程中所發(fā)生反應的化學方程式:______________________________。
(5)一段時間后,該同學發(fā)現(3)中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+具有____________性。由此可知,實驗室中含有Fe2+的鹽溶液需現用現配制的原因是____________________,并且配制含Fe2+的鹽溶液時應加入少量____________________。
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【題目】反應A(g)+B(g) C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。
(1)該反應是___________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)△H=_______________。
(3)反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響?___________________(填“有影響”“無影響”)。
(4)升高溫度,該反應的平衡常數K將_________(填“增大”“減小”或“不變”)。
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【題目】元素X 位于第四周期,其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子,且最外層電子數為2。元素Y基態(tài)原子的3p 軌道上有4個電子。元素Z 的原子最外層電子數是其內層的3倍。
(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。
①在1個晶胞中,X離子的數目為 。
②該化合物的化學式為 。
(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是 。
(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是 。
(4)Y 與Z 可形成YZ42-
①YZ42-的空間構型為 。
②寫出一種與YZ42-互為等電子體的分子的化學式: 。
(5)X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數目為 。
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【題目】二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,以CO和H2為原料生產二甲醚主要發(fā)生以下三個反應:
化學反應方程式 | 化學平衡常數 | |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | ΔH1=-99 kJmol-1 | K1 |
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) | ΔH2=-24 kJmol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | ΔH3=-41 kJmol-1 | K3 |
(1)該工藝的總反應為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH
該反應ΔH=__________________,化學平衡常數K=____________________(用含K1、K2、K3的代數式表示)。
(2)某溫度下,將8.0molH2和4.0molCO充入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分鐘后反應達平衡,測得二甲醚的體積分數為25%,則CO的轉化率為________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3產率的有________。
A.分離出二甲醚 B.升高溫度 C.改用高效催化劑 D.增大壓強
(4)該工藝中反應③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產率,原因是_______________________________。
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【題目】Cu3N具有良好的電學和光學性能,在電子工業(yè)領城、航空航天領域、國防領域、通訊領域以及光學工業(yè)等領域中,發(fā)揮著廣泛的、不可替代的作用。
(1)Cu+的核外電子排布式為__________;N元素與O元素的第一電離能比較:N____O(填“>”、“<”或“=”)。
(2)與N3-含有相同電子數的四原子分子的空間構型為____________________。
(3)在Cu催化作用下,乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO),乙醛分子中醛其()碳原子的雜化方式為_________。
(4)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結構,其中的兩個H2O被C1-取代可生成Cu(H2O)2Cl2,試畫出其具有極性的分子的結構式________________。
(5)Cu3N的晶胞結構如圖所示,N3-的配位數為________;若晶胞棱長為anm,NA表示阿伏加德羅常數的值,則Cu3N的密度p=______g/cm3 [用含a 和NA 的式子表示,Mr(Cu3N)=206]
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【題目】氰氣的分子式為(CN)2,結構式為NC-CN,性質與鹵素相似,下列敘述正確的是
A. 分子中四原子共直線,是非極性分子 B. NC 鍵的鍵長大于CC鍵的鍵長
C. 分子中含有2個σ鍵和4個π鍵 D. 氰氣不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應
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