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【題目】合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義,1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨,實現(xiàn)了人工固氮。
(1)反應(yīng)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)的化學平衡常數(shù)表達式為______。
(2)請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上選用氮氣與氫氣反應(yīng)固氮,而沒有選用氮氣和氧氣反
應(yīng)固氮的原因是______。
序號 | 化學反應(yīng) | K(298K)的數(shù)值 |
① | N2(g) + O2(g)2NO(g) | 5×10-31 |
② | N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) | 4.1×106 |
(3)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一定條件下氨的平衡含量如下表。
溫度/℃ | 壓強/MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
① 該反應(yīng)為______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
② 其他條件不變時,溫度升高氨的平衡含量減小的原因是______(填字母序號)。
a. 溫度升高,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動
b. 溫度升高,濃度商(Q)變大,Q > K,平衡逆向移動
c. 溫度升高,活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率加快
d. 溫度升高,K變小,平衡逆向移動
③ 哈伯選用的條件是550℃、10 MPa,而非200℃、10 MPa,可能的原因是______。
(4)一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中充入1 mol 氮氣和3 mol氫氣,一段時間后達化學平衡狀態(tài)。若保持其他條件不變,向上述平衡體系中再充入1 mol氮氣和3 mol 氫氣,氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“變大”“變小”或“不變”)。
(5)盡管哈伯的合成氨法被評為“20世紀科學領(lǐng)域中最輝煌的成就”之一,但仍存在耗能高、產(chǎn)率低等問題。因此,科學家在持續(xù)探索,尋求合成氨的新路徑。下圖為電解法合成氨的原理示意圖,陰極的電極反應(yīng)式為______。
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【題目】[化學——選修2:化學與技術(shù)]
高錳酸鉀()是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下:
回答下列問題:
(1)原料軟錳礦與氫氧化鉀按1∶1的比例在“烘炒鍋”中混配,混配前應(yīng)將軟錳礦粉碎,其作用是 。
(2)“平爐”中發(fā)生的化學方程式為 。
(3)“平爐”中需要加壓,其目的是 。
(4)將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝。
①“歧化法”是傳統(tǒng)工藝,即在K2MnO4溶液中通入CO2氣體,使體系呈中性或弱堿性,K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng),反應(yīng)中生成K2MnO4,MnO2和 (寫化學式)。
②“電解法”為現(xiàn)代工藝,即電解K2MnO4水溶液,電解槽中陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為
,陰極逸出的氣體是 。
③“電解法”和“歧化法”中,K2MnO4的理論利用率之比為 。
(5)高錳酸鉀純度的測定:稱取1.0800 g樣品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,搖勻。取濃度為0.2000 mol·L1的H2C2O4標準溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的體積為24.48 mL,該樣品的純度為
(列出計算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
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【題目】
鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:
(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為_______nm(填標號)。
A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5
(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號是_________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為___________。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低,原因是___________________________。
(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為_____________,中心原子的雜化形式為________________。
(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu),邊長為a=0.446nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為______nm,與K緊鄰的O個數(shù)為__________。
(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于______位置,O處于______位置。
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【題目】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________。
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學方程式________。該反應(yīng)需要在加壓下進行,原因是________。
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
則反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
(4)298 K時,將20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33(aq)+I2(aq)+2OH AsO43(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。
①下列可判斷反應(yīng)達到平衡的是__________(填標號)。
a.溶液的pH不再變化
b.v(I)=2v(AsO33)
c. c (AsO43)/c (AsO33)不再變化
d. c(I)=y mol·L1
②tm時,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm時v逆_____ tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡時溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為___________。
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【題目】下列說法不正確的是
A.甲烷的一氯取代物只有 1 種結(jié)構(gòu),說明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu)
B.乙醇與金屬鈉能反應(yīng),在相同條件下比水與金屬鈉的反應(yīng)緩慢
C.分子中的 4 個碳原子位于同一平面內(nèi)
D.在酒精燈上加熱銅片后插入乙醇,會生成有刺激性氣味的物質(zhì),反應(yīng)結(jié)束后銅片質(zhì)量與加熱前相同
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【題目】已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法正確的是( )
A.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不加熱就可發(fā)生
B.相同條件下,2 mol H2的能量或1 mol CO 的能量一定高于1 mol CH3OH的能量
C.相同條件下,反應(yīng)物2 mol H2和1 mol CO 的總能量一定高于生成物1 mol CH3OH(g)的總能量
D.達到平衡時,CO的濃度與CH3OH的濃度一定相等
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【題目】下圖是在載人航天器艙內(nèi)利用氫氧燃料電池進行二氧化碳濃縮富集的裝置。下列說法正確的是
A. a極為電池的正極
B. b極的電極反應(yīng):2CO2 + O2 + 4e- === 2CO32-
C. 該裝置工作時電能轉(zhuǎn)化成了化學能
D. CO32- 向b極移動
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【題目】下列說法正確的是
A.乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,且原理相同
B.甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生的反應(yīng)和乙烯與溴水的反應(yīng)都是加成反應(yīng)
C.乙烯有雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng),得到的聚乙烯不能發(fā)生加成反應(yīng)
D.乙烯與環(huán)丁烷( )分子組成上相差 2 個 CH2 原子團,因此互為同系物
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【題目】中國研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑,利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)高效分解水,其主要過程如下圖所示。
已知:幾種物質(zhì)中化學鍵的鍵能如下表所示。
化學鍵 | H2O中H—O鍵 | O2中O=O 鍵 | H2中H—H鍵 | H2O2中O—O鍵 | H2O2中O—H鍵 |
鍵能kJ/mol | 463 | 496 | 436 | 138 | 463 |
若反應(yīng)過程中分解了2 mol水,則下列說法不正確的是
A. 總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑
B. 過程I吸收了926 kJ能量
C. 過程II放出了574 kJ能量
D. 過程Ⅲ屬于放熱反應(yīng)
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【題目】下列事實對應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 用石墨電極電解飽和食鹽水:Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑+ OH-
B. 用醋酸除去水壺中的水垢:CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑+ H2O
C. (NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加過量Ba(OH)2溶液:Fe2+ + 2OH- + Ba2+ + SO42— === Fe(OH)2↓ + BaSO4↓
D. 用明礬做凈水劑:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
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