高中化学计算题

氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为：利用CH ₃OH和H ₂O在某Cu/Zn﹣Al催化剂存在下生产H ₂，H ₂与Mg在一定条件下制得储氢物质X。

回答问题：

（1）Al在周期表中的位置 　　。基态Zn的价层电子排布式 　　。

（2）水分子中氧原子的杂化轨道类型 　　。

（3）键能是衡量共价键稳定性的参数之一。 CH ₃OH键参数中有 　　种键能数据。CH ₃OH可以与水以任意比例互溶的原因是 　　。

（4）X的晶胞结构如图所示（晶胞参数：α＝β＝γ＝90°，a＝b＝450.25pm），密度为1.4g•cm ^{﹣ 3}，H ^﹣的配位数为 　　，X的储氢质量分数是 　　，c＝ 　　pm （列出计算式即可）。

把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到11.2L H₂（标准状况下）．试计算（写出计算过程）：
（1）该合金中铝的质量分数；
（2）该合金中铝和镁的物质的量之比．

将6g的铁粉加入200mL Fe₂(SO₄)₃和CuSO₄的混合溶液，充分反应得到200mL 0.5mol/LFeSO₄溶液和5.2g固体沉淀物。试计算
（1）反应后生成铜的质量；
（2）原Fe₂(SO₄)₃溶液的物质的量浓度。

在一定温度下，将气体X和Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应发生反应X（g）+Y（g）2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如下表所示：

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

计算该温度下此反应的化学平衡常数为多少？

向一定量的NaOH固体中加入由硫酸铜和硫酸组成的混合物的溶液，充分搅拌，恰好完全反应，有蓝色沉淀生成，过滤，所得滤液的质量与加入的原混合物溶液的质量相等。则与硫酸铜反应的氢氧化钠和与硫酸反应的的氢氧化钠的物质的量之比为?

恒温下，将xmolN₂与ymolH₂的混合气体通入一个容积为1L的密闭容器中，发生如下反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。
（1）若反应到达某时刻t时，n_t(H₂)=9mol，n_t(NH₃)=4mol，计算y的值。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为672L（标准状况下），其中NH₃的含量（体积分数）为20%，计算平衡时NH₃的物质的量及平衡常数K（保留2位有效数字）。

某厂每天产生800m³含氮的废水（NH₃的含量为168mg∙L^-1）。该厂处理废水的方法是：将废水加热得到NH₃，使废水中NH₃的含量降为15mg∙L^-1（假设废水处理前后体积不变）。再对加热蒸发得到的NH₃进一步处理制取硝酸。
（1）制取硝酸过程中主要发生反应如下：①_________________，②4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃。反应①是氨气在一定条件下被氧气氧化，请在横线上写出该反应的化学方程式。
（2）该厂每天通过加热蒸发可得到NH₃的物质的量是__________________。
（3）若在反应①中N元素损失10%，则该厂每天可生产硝酸多少吨？（写出计算过程，结果保留2位小数）

硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：
4NH₃+5O₂4NO+6H₂O   ①
4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃   ②
完成下列计算：
（1）如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应，冷却后所得溶液中溶质的质量分数是        （保留至1%）。
（2）某化肥厂以氨为原料通过题干中反应先产生硝酸，再利用氨气和硝酸反应制NH₄NO₃，已知由氨制 NO 的产率是 96%，NO 制硝酸的产率是 92%，氨被硝酸的吸收率为100%，则制备80吨 NH₄NO₃所需氨的体积（标准状况）为         m³（保留整数部分）。

将a g铁粉和b g硫粉混合均匀，在隔绝空气条件下充分加热，然后往反应后的固体混合物中加入足量稀硫酸。若使产生的气体充分燃烧，消耗标准状况下空气的体积为VL（空气中O₂的体积分数为0.20）。请通过计算分析V的取值范围。

现有FeCl₃、AlCl₃的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图．

（1）a点对应的沉淀为______________（填化学式）。
（2）计算原混合液中FeCl₃的物质的量浓度为多少？（写出计算过程）

已知：MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，一定质量的二氧化锰溶解在100mL过量的浓盐酸中，当反应生成4.48L氯气（标况）时，剩余溶液中盐酸的浓度为1mol/L（所设反应前后体积不变），请计算：
（1）反应耗用MnO₂的质量；（2）被氧化的HCl物质的量；（3）跟浓盐酸的物质的量浓度。

将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示。请回答以下问题

（1）当沉淀达到最大值时，求Al(OH)₃的质量；
（2）原合金中Mg的质量；
（3）盐酸的物质的量浓度。

钢铁是最重要、用量最大的金属材料之一。完成下列计算：
（1）．生产1吨含铁96%的生铁，至少需要氧化铁含量70%的赤铁矿（杂质不含铁）_____吨。（计算结果保留2位小数）
（2）．工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应：
3Fe₂O₃＋CO→2Fe₃O₄＋CO₂   Fe₃O₄＋CO→3FeO＋CO₂    FeO＋CO→Fe＋CO₂
某次实验中，用CO还原4.80 g氧化铁，当固体质量变成4.56 g时，测得此固体中只存在2种氧化物。通过计算确定此固体可能的成分和它们的物质的量之比。
（3）．为了测定某碳素钢（假设只含铁和碳）的含碳量，将10.000 g钢样完全溶解于过量的热浓硝酸中，产生了0.300 mol气体（假设气体全部逸出，N₂O₄已折算为NO₂）。气体用50.00 mL 12.00 mol/L的NaOH溶液完全吸收后，只生成两种盐，溶液蒸干后得到不含结晶水的固体32.664 g。计算：
①钢样的含碳量。
②（2）参加反应的硝酸的物质的量。

把1L 1.0mol/LCuSO₄和1L 0.5mol/LH₂SO₄溶液混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）。计算：
（1）混合液中CuSO₄溶液的物质的量浓度；
（2）混合液中H⁺、SO₄^2-的物质的量浓度
（3）向混合溶液中加入多少克铁粉，可以使溶液质量保持不变

氢气是化工行业重要原料之一。
（1）电解饱和食盐水是生产H₂的方法之一。常温下，电解250 mL饱和食盐水一段时间后，溶液质量减轻0．365 g(假设气体全部逸出)。生成的氢气在标准状况下的体积为        mL。
（2）在电弧炉中，甲烷裂解产生乙炔和氢气，若1 m³ 甲烷经此过程生成0．27 m³氢气_­，则甲烷的裂解率为          %(体积均在相同条件下测定)。
（3）已知：C_xH_y + H₂O → CO + CO₂ + H₂(未配平)。工业上用甲烷、乙烷的混合气体利用上述反应生产氢气，反应后气体经干燥组成如下表所示：

组分	CO	CO2	H2
体积分数	20%	5%	75%

计算原混合气体中甲烷与乙烷的物质的量之比。
（4）合成氨生产过程中，消耗氮氢混合气2000 m³(其中CH₄的体积分数为0．112%，下同)，分离液氨后的氮氢混合气中含CH₄ 2．8%。计算分离出液氨为多少吨(保留2位小数，所有体积均已折算至标准状况)。