化学推动了人类的进步。下列获得诺贝尔奖的科技成果不属于化学领域的是
A.发明锂电池 B.发现新行星 C.研究胆酸结构 D.创造分子机器
天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的化工原料。
(1)CH4与CO2经催化反应可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH
已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol 则该催化反应的ΔH=__________kJ/mol。
(2)工业上可用CO和H2合成二甲醚,其反应为: 2CO(g)+4H2 (g)=CH3OCH3 (g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A_______B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO的转化率A_______B。
(3)工业上可用CO和H2合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·md。温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应过程中相关数据如图所示。
①下列能表明该反应已达到平衡状态的是__________。
a v(H2)=2v(CH3OH) b c( CO)/c( CH3OH)=7: 3时
c c(H2)/c( CH3OH)=2: 1时 d 容器中气体的压强不再变化
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= __________。
③该温度下,反应的平衡常数为__________ (列出计算式即可) 。
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,则x=__________。
二氧化钛是目前使用最广泛的白色颜料。工业上,以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁[FeTiO3],含有少量SiO2杂质)为原料制备二氧化钛的过程如下图所示。
已知:①超过70℃TiO2+易水解;低于0℃ FeSO4·7H2O大量结晶。
②钛的化合价主要有+4价和+3价,其中Ti3+(紫黑色)还原性比Fe2+强
③有关氢氧化物开始沉淀的pH如下:
氢氧化物 | Ti(OH)4 | Ti(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 0.5 | 3.0 | 1.5 | 7.6 |
根据相关信息回答下列问题;
(1)酸浸过程选用的酸是__________。
(2)步骤①中生成Fe2+和TiO2+的化学反应方程式为__________。
(3)以下相关描述正确的是__________。
A 步骤②中加入铁粉,在防止Fe2+转化成Fe3+的同时也将部分TiO2+氧化成了Ti3+
B 步骤③中的降温结晶过程可以选择冰水混合物
C ③中发生了反应Fe3++ Ti3++H2O== Fe2++ TiO2++2H+
D 废液成分中有硫酸,可以循环利用
(4)步④中生成Ti(OH)4的离子方程式为__________,选择的pH范围是__________。
(5)证明步骤④中Ti (OH)4固体已经洗涤干净的方法是__________。
(6)钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种理想型嵌入材料,插入与脱嵌对材料结构几乎没影响。某新型钛酸锂电池总反应式为:LiXO2(s)+Li4Ti5O12(s)=Li1-aXO2+Li4+aTi5O12(s),则其负极反应式为__________。
外观与氯化钠相似的亚硝酸钠(Na2NO2)在生活中应用十分广泛,如可用作建筑钢材缓蚀剂、肉制品发色剂等。已知:2NO+Na2O2=2NaNO2 2NO2+Na2O2=2NaNO3
I.某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)
(1)仪器a的名称为________。
(2)装置B、C、E中的试制可选择___。
A 水、浓硫酸、浓硫酸
B 氢氧化钠溶液、浓硫酸、浓硫酸
C 酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、氢氧化钠溶液
D 水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
(3)反应开始时先打开止水夹K,通入氮气至F中产生大量气泡,该操作的目的是________。
(4)装置D中的实验现象是________。
(5)装置F中发生反应的离子方程式为________。
Ⅱ.工业上可以用烧碱溶液吸收硝酸厂的尾气制得亚硝酸钠。某学习小组设计如下实验方案测定该产品中亚硝酸钠的质量分数。取1.500g产品配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中加入过量的稀硫酸和碘化钾溶液充分反应后,加入适当的指示剂,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定,记录数据如下表。
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
Na2S2O3标准溶液体积/mL | 20.02 | 19.98 | 20.00 |
已知: 2NaNO2+2KI+2H2SO4 =2NO↑+I2+2H2O+Na2SO4+K2SO4 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
(6)合适的指示剂是________
(7)该产品的纯度为________。
(8)经过讨论,同学认为该产品中可能含有硝酸钠,它会使测定结果________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”) 。
短周期两种元素X、Y能形成XmYn型化合物.回答下列问题
(1)当n=2时,若同周期元素X、Y的最外层电子数之和为13.常温下,XY遇水易水解,并能产生能使品红溶液褪色的气体和淡黄色的单质X沉淀。则:
①元素X在周期表中的位置是________。②XmYn中含有的化学键的类型是________。
a 共价键 b 离子键 c 金属键 d 氢键
③写出XmYn与水反应的化学方程式________。
(2)若XmYn是烃类化合物.则
①当n=2时,XmYn的结构式为________。1mol XmYn能与2mol H2反应生成乙,乙能与氯气在光照下发生化学反应,最多可生成________种有机产物(不考虑立体异构).
②当n=6时,写出芳香烃XmYn与浓硝酸、浓硫酸在50℃-60℃时的化学方程式________。
③当n=8时,芳香烃XmYn的球棍模型可表示为,写出由XmYn聚合生成的高分子化合物的结构简式________。
在1L的密闭容器中充入2mol N2和7mol H2,发生反应N2+3H2=2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示.下列叙述不正确的是
A.该反应是放热反应
B.a、c两点对应的压强 Pa<Pc
C.温度为T1时,N2的平衡转化率为50%
D.温度为T1时,再加入1mol N2和1mol NH3,平衡向正反应方向移动