无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用如图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系。
试回答:
(1)加热过程中,试管A中发生的实验现象可能有___。
(2)装置E和F的作用是___;
(3)该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,他的做法正确吗?为什么?___。
(4)另一学生将9.6g无水硫酸铜充分加热使其完全分解后,用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后测出氧气的体积为448mL(标准状况)。据此可计算出二氧化硫为___mol,三氧化硫为___mol。
(5)由上述实验数据可知无水硫酸铜受热分解的化学方程式:___。
(6)上述装置可以简化而不影响实验效果。请你提出一个简化方案,达到使装置最简单而不影响实验效果的目的:___。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图:
请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0),其化学平衡常数K与T的关系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 | … |
K/ | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
请完成下列问题:比较K1、K2的大小:K1___K2(填写“>”、“=”或“<”)
(3)判断该反应达到化学平衡状态的依据的是___(选填字母序号)。
A.2v(H2)正=3v(NH3)逆 B.2v(N2)正=v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。盐酸肼第一步水解反应的离子方程式___;
盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是___(填序号)。
a.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
b.c(Cl-)>c([N2H5•H2O]+)>c(H+)>c(OH-)
c.2c(N2H62+)+c([N2H5•H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
d.2c(N2H62+)+2c([N2H5•H2O]+)+2c([N2H4•2H2O]=c(Cl-)
超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2(降温后该反应的平衡常数变大)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10﹣3 | 4.50×10﹣4 | 2.50×10﹣4 | 1.50×10﹣4 | 1.00×10﹣4 | 1.00×10﹣4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10﹣3 | 3.05×10﹣3 | 2.85×10﹣3 | 2.75×10﹣3 | 2.70×10﹣3 | 2.70×10﹣3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)反应的Q___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。
(3)计算在该温度下,反应的平衡常数K=___。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是___。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度 (mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | ___ | ___ | ___ | 124 |
Ⅲ | 350 | ___ | ___ | 124 |
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号___。
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式是___、___。
(2)基态B原子的电子排布式为___;B和N相比,非金属性较强的是___,BN中B元素的化合价为___;
(3)在BF3分子中,F﹣B﹣F的键角是___,该分子为___分子(填写“极性” 或“非极性”),BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-中可能含有___,立体结构为___;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为___,层间作用力为___。
高分子聚合物P的合成路线如图:
(1)写出反应所需试剂与条件。反应①___;反应⑦___。
(2)写出反应类型:反应③___;反应⑥___。
(3)写出结构简式.E___;P___。
(4)设计反应⑥⑦的目的是___。
(5)写出用1,3-丁二烯与乙酸为原料合成的合成路线(无机原料任选)___。
(合成路线的常用表示方法为:AB……目标产物)
欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数,但资料表明:反应中除了生成NO2气体外还会有少量的NO生成;常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如下实验:
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是___。
(2)装置B瓶的作用是___。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是___;实验发现,通入氧气温度的高低对实验现象有较大影响,则为便于观察应通入___(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)为减小测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是___。
(5)实验测得下列数据:所用铜银合金质量:15.0g、浓硝酸:40mL13.5mol/L;实验后A中溶液体积:40mL;H+浓度:1.0mol/L。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为___。
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是___。
(6)若实验只测定 Cu的质量分数,不验证NO的产生,则在铜银合金中与浓硝酸反应后,只需要简单的实验操作可达到目的,请简述实验过程:___。