能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
(1)目前,利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展,下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。
① Ni原子的价电子排布式是 ▲ 。
② 该合金储氢后,含1mol La的合金可吸附H2的数目为 ▲ 。
(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)。实验表明,加热至94℃时该晶体能失去结晶水,由黄色变成鲜亮的红色,在空气中温度降低又变为黄色,具有可逆热色性;同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是 ▲ 。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中,破坏的微粒间作用力是 ▲ 。
(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是 ▲ ,其中心原子N的杂化方式是 ▲ 。
A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)
(1)若A为短周期金属单质,D为短周期非金属单质,且所含元素的原子序数A是D的2倍,所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍,F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成,
则A的原子结构示意图为__________,反应④的化学方程式为④ .
(2)若A为常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是____________________,已知常温下1g D与F反应生成B(气态)时放出92.3kJ热量,写出反应的热化学方程式____________________.
(3)若A、D、F都是短周期非金属元素单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,则反应①的化学方程式为____________________,分子E的结构式为__________
联合国气候变化大会于2009年12月7-18日在哥本哈根召开。中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40 %~45 %。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是 。(填字母序号)
A.电解水制氢:2H2O![]() |
B.高温使水分解制氢:2H2O![]() |
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O![]() |
D.天然气制氢:CH4+H2O![]() |
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.0 kJ/mol,
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。
①写出由CO2和H2制取甲醇的反应的平衡常数表达式 _
②从3 min到10 min,v(H2)= mol/(L·min)。
在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行以下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入0.5 mol H2和1 mol Br2时,达到平衡后生成0.5a mol HBr(见表已知项)在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号(1)~(3)的状态,填写表中的空白。
编号 |
起始状态/ mol |
平衡时HBr的物质的量 / mol |
||
H2 |
Br2 |
HBr |
||
已知 |
0.5 |
1 |
0 |
0.5a |
(1) |
2 |
4 |
0 |
① |
(2) |
② |
③ |
1 |
0.5a |
(3) |
m |
n(n≥2m) |
④ |
⑤ |
在一容积为3 L的密闭容器内加入0.3 mol的N2和0.9 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:
(1)根据图示,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)________。
(2)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为( )
a.0.20 mol/L b.0.12 mol/L c.0.10 mol/L d.0.08 mol/L
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡 移动 (填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数 _(填“增大”、“减小”或“不变”)
20.有关物质存在如下图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质.实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题;
(1)反应①的化学方程式为 ;
(2)反应②的离子方程式为 ;
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式 ;
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀.此沉淀的Ksp=7.1×10-9mol·L-3.将0.01 mol·L-1的D溶液与0.001 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液等体积混合,你认为能否形成沉淀 (填“能”或“不能”),请通过计算说明 。
18.氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)已知:N2(g)+O2(g)="2" NO(g)△H="+180" kJ·mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g)+2 CO2(g)△H="-746" kJ·mol-1
则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的△H= kJ·mol-1
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加人0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,若第5分钟时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 m01.则前5分钟的平均反应速率v(N2)为
,平衡时H2的转化率为 %,该反应的平衡常数K= (mol·L-1)-2.
(4)在固定体积的密闭容器中.1.0×103kPa时反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H<0的平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
51 |
K1 |
K2 |
则K1 K2(填写“>”、“=”或“<”)
(5)在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是 (填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为I:3:2
b.NH3的浓度保持不变
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
工业盐中含有NaNO2,外观和食盐相似,有咸味,人若误食会引起中毒,致死量为0.3g~0.5g。已知NaNO2能发生如下反应:2NO + xI-+ yH+ = 2NO↑+ I2 + zH2O,请回答下列问题:
(1)上述反应中,x的数值是 ,y的数值是 。
(2)根据上述反应,可用化学试纸的生活中常见物质进行实验来鉴别工业盐和食盐,现
有碘化钾淀粉试纸,则还需选用的生活中常见物质的名称为 。
(3)某工厂废切削液中含有2%—5%的NaNO2,直接排放会造成水污染,但加入下列
物质中的某一种就能使NaNO2转化为不引起污染的N2,该物质是 ,
a.NaCl b.H2O2 c.NH4Cl d.浓H2SO4
所发生反应的离子方程式为: 。
焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4C1、FeC13、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意,可判断出X是 (写化学式)。
(2)写出并配平该反应的化学方程式: ;
(3)当转移的电子总数为a个时,氮气物质的量变化了bmol,阿伏加德罗数常数为(用含a、b的代数式表示) 。
(4)反应中被氧化产生了11.2L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为 。
离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在________。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是中学生应熟练掌握的化学用语,请写出下列反应的离子方程式:
向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,反应的离子方程式___________________________。在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为_______________________。
如图的甲、乙两容器,甲体积可变压强不变,乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B,此时两容器体积均为500 mL,温度为T℃。保持温度不变,发生反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s);△H<0。
(1)下列选项中,能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________。
A.混合气体的总质量不随时间改变 B.2 v正(C)=3 v逆(B)
C.A、B转化率相等 D. 物质D的质量不随时间改变
(2)2 min后甲容器中的化学反应达到平衡,测得C
的浓度为2 mol/L,此时容器的体积为________mL,B的转化率α甲(B)为________。
(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间______2 min(填“>、<或=”),B的转化率α
乙(B) ______α甲(B) (填“>、<或=”)。
(4)若其它条件不变,甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡,要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等,则需要加入C的物质的量n(C)=________mol,加入D的物质的量n (D)应该满足的条件为________________________。
A、B、C、D、E是中学常见的五种物质,其转化关系如下图示。反应I、II均在水溶液中进行,其中某些物质可能已略去。已知D是单质,C、E是化合物。
(1)若A是单质,其水溶液具有漂白性,D在常温下为固态,且A、D均可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。E是一种可溶性强碱,其焰色反应为黄色。
①E的电子式为 ;C固态时的晶体类型为 ;
②写出反应II的离子方程式 ;
③在E的环境中,A与B还可以发生另外一个反应,每1 mol B完全反应转移6 mol电子,写出反应的化学方程式 。
(2)若B是单质,工业上用电解氧化物的方法获得B。B元素原子的电子层数等于其最外层电子数。D是无色无味的气体,E是B的最高价氧化物的水化物。
①若C溶液显酸性,其原因用离子方程式表示为 ;
②若C溶液显碱性,则反应II的离子方程式为 。
亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有_________________、___________等。
(2)“反应2”的的氧化剂是_________,该反应的化学方程式为_____________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是______________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是_________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
Ⅰ、氮元素是重要的非金属元素,可形成卤化物、氮化物,叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)NF3,NBr3、NCl3这三种分子的空间构型是 。
(2)叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出H+和N3-。请写出两种与N3-电子数相等的分子 。
(3)NaN3与KN3离子键强弱相比,NaN3 KN3(填“>”、“=”或“<” )。
(4)氮化碳结构如下图, 其硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。
①写出氮化碳的化学式____ _ _____;
②指出氮化碳的晶体类型______ _____。
Ⅱ、分析表中四种物质的相关数据,请回答:
|
CH4 |
SiH4 |
NH3 |
PH3 |
沸点/K |
101.7 |
161.2 |
239.7 |
185.4 |
分解温度/K |
873 |
773 |
1073 |
713.2 |
(1)CH4和SiH4比较,沸点高低的原因是____ _______;
(2)NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_____ ______;
(3)结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时___________先液化。
(15分)X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子的M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;2的最外层电子数与核外电子总数之比为5:7;W元素最高正价为+7价。
(1)元素W在周期表中的位置是_______________
(2)X、W两种元素的气态氢化物中,稳定性强的是_________(填化学式)
(3)在X2W2分子中,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,则X2W2的电子式
为_______________.
(4)由Y2H6、O2、KOH溶液组成的燃料电池中。负极上发生的电极反应为___________________________.
(5)在碱性条件下,用W2将废水中的YZ-转化成Z2和YO32-等,从而使废水得到净化,则
其反应的离子方程式为__________________________________
(6)在常温下,0.2mol YX2(液态)在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物时放出的热量为215kJ,该反应的热化学方程式为_______________________________________.
试题篮
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