(10分)(1)可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个放热反应,有甲乙两个完全相同的容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2在一定条件下,达到平衡时放出的热量为Q1,相同条件下,向乙容器中加入2molNH3,达到平衡时,吸收的热量为Q2,已知Q2=4Q1,则甲容器中H2的转化率为 。
(2)除电解法,工业炼镁还可采用硅热法(Pidgeon法)。即以煅白(CaO·MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合置于密闭还原炉,1200℃下发生反应:
(CaO·MgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)
①已知还原性:Mg > Si,上述反应仍能发生的原因是______________________________
②由右图,推测上述反应正向为______(填“吸热”或“放热”)反应;平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则达到新平衡时Mg(g)的浓度将______(填“升高” 、“降低”或“不变”)。
③若还原炉容积为400m3,原料中煅白质量为9.6 t,5小时后,测得煅白的转化率为50%,
计算这段时间Mg的生成速率 ___________ 。
(12分)现有五种可溶性物质A,B,C,D,E,它们所含的阴、阳离子互不相同,所含离子分别为下表中所示:
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是 和 (填化学式)。
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则:
①X为
A.SO32ˉ B.SO42ˉ C. SiO32ˉ D. CH3COOˉ
②用离子方程表示B溶于水后和水的反应
③将0. 02 mol的A与0.0 1mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量
(精确到0.1g)
④利用(1)中已经确定的物质,能否检验出D,E中的阳离子? (填“能”或“不能”)
(3)将Cu投人到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有
红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号);有关反应的离子
方程式为:
(8分) 元素及其化合物的知识是高中化学重要的组成部分,是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。
(1)元素周期表1-20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1。
①这样的两种元素的组合有________种。
②若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。
写出其中一种化合物的名称:____________________________;
(2)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素,常以化合物F存在.从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示:
请回答下列问题:
①F的化学式为_______ _,D的电子式为________________
②E与水反应的化学方程式为________________________________;
③实际生产中,可由F为原料制备单质A,写出制备过程的化学方程式(不需考虑综合经济效益)
(10分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最多的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)E原子的核外电子排布式为 ,A、B、C、D的第一电离能最小的是
(2)B的氧化物的熔点远高于D的氧化物的熔点,理由是
(3)A的最高价含氧酸根离子中,其中心原子是 杂化,D的低价氧化物的空间构型为
(4)A、C形成某种化合物的晶胞结构如右图所示,则其化学式为
(5)E单质的晶体的晶胞结构如下图。若E原子的半径是r cm,则E单质的密度的计算公式是 (用NA表示阿伏伽德罗常数)
(8分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0.86×10-4 |
2.6×10-4 |
64×10-4 |
该反应的△H 0。(填“>”、“=”或“<”)
(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率, 可以采取的措施是 。
A.降低温度 B.加催化剂
C.增加压强 D.增加O2浓度
E.分离出一氧化氮
(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:
N2(g)+O2(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度 。(此温度下不考虑O2与NO的反应,计算结果保留两位有效数字)
(5) NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂。已知 火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气)。
且:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________________________
(10分)某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + ____ H+ =" ____" Mn2+ + ____ CO2↑ + ____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)。则下列关系合理的是
A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)="0.2" mol·L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)