(15分)工业上用N2和H2 合成NH3 “N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ∆H<0”,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g) ∆H1= +a kJ·mol-1
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ∆H2=-b kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ∆H3=-c kJ·mol-1
若有34 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为 。
(2)合成NH3达到平衡后,某时刻改变下列条件 ,在达到新平衡的过程中正反应速率始终增大。
A.升温 B.加压 C.增大c(N2) D.降低c(NH3)
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最大的是 (填字母)。
③若容器容积为1L,b点对应的n=0.15mol,测得平衡时H2的转化率为60%,则平衡时N2的物质的量浓度
为 mol·L-1。
(4)一定温度下,将2mol N2和4mol H2置于1L的恒容密闭容器中反应,测得不同条件、不同时间段内合成NH3反应中N2的转化率,得到数据如下表:
上表中a、b、80%三者的大小关系为 (填“>”、“=”、“<”、“无法比较”)。
(5)向绝热、恒容的密闭容器中通入H2、N2使其在一定条件下合成NH3,请在下图中画出平衡常数K随时间的变化曲线。
(18分)Ⅰ.(6分)短周期的5种主族元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子电子层数之和是5;B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍;D的一种单质是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,可用于杀菌消毒;E与A在同一主族。请回答下列问题:
(1)写出A与E形成的化合物的电子式 。
(2)B、D、E组成的一种盐中,B的质量分数为17.91%,其水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出该盐的化学式 。
(3)写出工业制备单质E的化学方程式 。
Ⅱ.(12分)某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X(仅含四种元素)的组成和性质,称取6.3g固体X,设计并完成了如下实验:
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题:
(1)画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图 ,写出气体甲的电子式 。
(2)X的化学式是 。
(3)生成砖红色沉淀的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)在加热条件下,用氢气还原砖红色沉淀,写出该反应的化学方程式 ,有人提出产物中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之 。
(10分)CO不仅是家用煤气的主要成分,也是重要的化工原料。工业上用简单有机物合成高分子涂料黏胶剂I的过程如下:
请回答下列问题:
(1)A的结构式 。
(2)G分子中官能团名称是 。
(3)写出反应①的化学方程式 ,指出②的反应类型 。
(4)写出反应③的化学方程式 。
某溶液可能含有Al3+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32–、SO42–、Cl–、NO3–中的若干种。若在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象,并得到X溶液,对X溶液进行如下实验:(已知该题忽略水的电离,且原溶液中各离子浓度均为0.5mol·L-1)。
下列结论正确的是
A.原溶液中可能含有NO3–和Al3+
B.白色沉淀C可能是Al(OH)3
C.原溶液中一定存在NH4+、Fe2+、SO42–、Cl–
D.沉淀B可能是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物
Ⅰ.将广泛应用于航空工业的某合金(两种金属组成)投入过量浓硝酸中,合金与硝酸剧烈反应,放出红棕色气体X和蓝绿色溶液Y。若将少量Y滴入NaCl溶液中,只产生白色沉淀。
(1)氯元素在周期表中的位置: 。
(2)组成合金的金属是 (填选项字母)。
A.Cu,Mg B.Cu,Al C.Cu,Fe D.Cu,Ag
(3)X是大气污染物之一,利用氨水可以将SO2和X同时吸收处理,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是 。
II.某研究小组为了探究一种无机盐A(只含四种元素)的组成,设计并完成了如下实验:取少量无机盐A,加入足量6%的H2O2溶液,充分反应后除了生成水外还有4种产物,分别是:气态氧化物B,气态单质C,盐D和含氧强酸E。将B、C、D、E均通(加)入Ba(OH)2溶液中,B、D、E与Ba(OH)2生成了白色沉淀,再向白色沉淀中加入足量稀硝酸,只有B生成的沉淀溶解且放出气体B。A、D的焰色呈紫色。C在标况下的密度为1.25g/L。请回答下列问题:
(1)A的化学式是 ,C的结构式为 。
(2)A与双氧水反应的化学方程式为 。
(3)B与Ba(OH)2反应生成沉淀的离子方程式为 。
(4)一种短周期的金属单质R在B、C中都能燃烧,则相同条件下,等体积的B、C完全反应消耗金属单质R的质量比为 。
(5)请利用题中出现的物质[即A~E、H2O2溶液和Ba(OH)2溶液等]检验(NH4)2Fe(SO4)2晶体中含有Fe2+ 。
(10分)乙烯有如下转化关系。乙烯在不同的条件下可被氧化成不同产物,如A、B、C。已知:取0.01mol A与足量的钠完全反应后,生成224mL(标准状况)气体。C是B的同分异构体,C与新制的氢氧化铜浊液一起加热,会产生红色沉淀。
完成下列填空:
(1)工业上用石油得到乙烯的方法是 。
A.分馏 B.干馏 C.裂解 D.裂化
(2)A中官能团的名称为 ;写出C的结构简式 。
(3)乙烯到D的化学方程式为 ,反应类型是 。
(4)一定条件下,B能与H2O化合生成A,写出该过程的化学方程式 。