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(共6分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流...

(6)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) 满分5 manfen5.com Si3N4(s)  + 6CO(g)

(1)该反应的氧化剂是                ,2molN2参加反应转移电子数为               

(2)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。

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图中t4时引起平衡移动的条件可能是                      ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是           

(3)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是                 

(提示:272 = 729)

 

(1)氮气, 12NA (2) 升高温度或增大压强,t3~t4;(3 ) 50% 。 【解析】 试题分析:(1)化合价降低的反应物是氧化剂,氮元素化合价0价变化为-3价,化合价降低,所以氮气做氧化剂,每2molN2反应电子转移12mol,2molN2参加反应转移电子数为12NA;(2)t4时正逆反应速率都较原平衡时的速率大,可升高温度或增大压强;t6时正逆反应速率都较原平衡时的速率大,但平衡不移动,前后气体系数之和不等,只能是使用催化剂;在t4时反应向逆反应方向移动,则t3~t4时平衡混合物中CO的含量最高;(3)设反应的N2的物质的量为x, 3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g) 起始:2mol 0 转化:x 3x 平衡:2-x 3x 则平衡时N2的浓度为(2-x)mol/L,CO的浓度为3x mol/L,则有:,解之得x=1, 则N2的转化率是×100%=50%。 考点:考查化学平衡的计算、氧化还原反应、化学平衡的影响因素。  
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考点分析:
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(共8分)过氧化氢水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:

(1)将10.00 mL过氧化氢溶液至250mL ___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。

(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数和化学式分别填在下列横线和括号内。   

   MnO4- +   H2O+   H==    Mn2+  +    H2O  +   (   )

(3)移取10mL过氧化氢溶液可以用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定到达终点的现象是____。

(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为________。

(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果______(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。

 

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(共4分)合成尿素的反应是分作两步进行的:

2CO2(g)+ NH3(g)满分5 manfen5.comH2NCOONH4(aq)(氨基甲酸铵)  H =-159.47kJ/mol

H2NCOONH4(aq)满分5 manfen5.comCO(NH2)2(aq)+ H2O(l)   H =-28.49kJ/mol

在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强和n(NH3):n(CO2)的关系如图所示。

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生产过程中n(NH3):n(CO2)的最佳配比为         ,而实际实际生产条件下,往往使n(NH3):n(CO2)≥3,这是因为                     。在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵,除去这种杂质最简便的方法是                   

 

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(共8分)ABCDE均为可溶于水的固体,组成他们的离子有

阳离子

Na  Mg2+  Al3+   Ba2+

阴离子

OH  Cl  CO32-  SO42-  HSO4

分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;

A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。

(1)据此推断它们是(写化学式)A     ;B    ;C    ;D    ;E    

(2)写出中反应的离子方程式:                                                

(3)A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为                                      

 

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(共8分)(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e―→2O2-)。

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(1)c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为                           

如图2所示电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液。若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=_____(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入______(填字母序号)。a.CuO      b.Cu(OH)2       c.CuCO3       d.Cu2(OH)2CO3

(2)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。

在a~c装置中,能保护铁的是________(填字母)。

若用d装置保护铁,X极的电极材料应是________(填名称)。

 

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(共7分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:

SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

2HI满分5 manfen5.comH2+I2

2H2SO4===2SO2+O2+2H2O

(1)分析上述反应,下列判断正确的是________。

a.反应易在常温下进行

b.反应中SO2氧化性比HI强

c.循环过程中需补充H2O

d.循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2

(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应,H2物质的量随时间的变化如图所示。

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0~2 min内的平均反应速率v(HI)=________。该温度下,H2(g)+I2(g) 满分5 manfen5.com 2HI(g)的平衡常数K=________。

相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则________是原来的2倍。

a.平衡常数           b.HI的平衡浓度

c.达到平衡的时间    d.平衡时H2的体积分数

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的________,产生H2的速率将增大。

a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4       d.NaHSO3

(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率为________。

 

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