氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了N2与H2在固体催化剂表面合成氨的反应过程。示意图如下(分别表示N2、H2、NH3):
图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,则图③表示_________________。
(2)NaNO2是一种食品添加剂(有毒性,市场上常误与食盐混淆)。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是:MnO4-+NO2-+XMn2++NO3-+H2O (未配平)。下列有关叙述正确的是____________。
a.NaNO2属于硝酸盐 b.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
c.反应过程中溶液的pH减小 d.X表示的粒子是OH-
(3)工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l)。
①已知该反应平衡常数K195℃<K165℃,则该反应的△H____________0(填“>”“=”或“<”)。
②T1℃时,在2 L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比) = x,如图是CO2平衡转化率(α) 与氨碳比(x)的关系。
其它条件不变时,α随着x增大而增大的原因是________________________;图中的B点处NH3的平衡转化率为________________。
③当x=2,上述反应至5 min时各物质的浓度不再发生变化,测得体系压强变为开始时的。反应结束后,分离得到90 g尿素。
计算0~5 min内该反应的平均速率υ(CO2)= ______________,该反应的平衡常数K=___________,达到平衡后NH3的物质的量浓度为____________。
实验室常用的几种气体发生装置如图a、b、c、d所示:
(1)写出用a装置制取一种气体的名称____________。用d装置制取H2时,在加入药品之前要进行的操作是_____________________。
(2)用c装置可制取NH3 、O2和NO。若要制取NH3,烧瓶中需加入的药品是______;若以双氧水为原料制取O2 ,则反应的化学方程式是__________________。
(3)实验室常用b装置通过MnO2与浓盐酸反应制取Cl2。若将b装置直接与下图甲g管连接来探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,整套实验装置存在的明显不足是______________________。打开活塞,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸,然后关闭活塞,点燃酒精灯。此时可观察到e中水层溶液变黄, 振荡后CCl4层无明显变化,则f中现象是___________________。由此可得出Cl2、Br2、Fe3+氧化性由强至弱的顺序是______________。
(4)两同学分别将NH3和NO的混合气体通入上图乙装置,探究不同催化剂对反应4NH3+6NO5N2+6H2O的催化效果。除催化剂外,其他实验条件相同。要比较不同催化剂的催化效果,应观察试管中溶液颜色的变化,为此需要测量并记录的是_________________________。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)反应I所得溶液中的金属阳离子有____________。
(2)加入NaHCO3并搅拌,发生反应的离子方程式是_______________________。
(3)反应Ⅱ的离子方程式是____________________;若将反应II设计成原电池,其负极反应式是________________________。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂是____________。
a.氯水 b.KSCN溶液 c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(5)实验测得0.2 mol·L-1碱式硫酸铁溶液pH=5,若溶液中铁元素只以 [Fe(OH)]2+、[Fe2(OH)4] 2+两种离子形式存在,用离子方程式解释溶液显酸性的原因_____________________。
有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、 g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断,并回答下列问题:
(1)h在元素周期表中的位置是____________________。
(2)比较f、g、h常见离子的半径大小_______>_______>_______(用离子符号表示);e、f 的最高价氧化物对应水化物碱性较强的是______________(用化学式表示)。
(3)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是________。
a.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
b.测等浓度相应氯化物水溶液的pH
c.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
d.比较两种元素在化合物中化合价的高低
(4)上述元素任选三种组成六原子共价化合物,写出其化学式_______(写一个即可)。
(5)据报道,最近意大利科学家获得了极具研究价值的z4,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol z-z键吸收167 kJ热量,生成1 mol Z≡Z键放出942 kJ热量,请写出z4气体在一定条件下生成z2气体反应的热化学方程式 ____________________________。
(6)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄露时,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理,以较少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为__________________。已知eyz含有z2分子中类似的化学键, 写出化合物eyz的电子式____________。
常温下,向体积均为V0、浓度均为0.10 mol·L-1的MOH和ROH溶液中分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化如图所示,
下列叙述正确的是
A.b、c两点的溶液中:c(R+)>c(M+)
B.MOH的电离程度:c点小于d点
C.溶液中水的的电离程度:b>c>a>d
D.当=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度均为0。反应物A的浓度(c/mol·L-1)随反应时间(t/min)的变化情况如下表:
根据上述数据,下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应,升温正、逆反应速率增大
B.实验3中 c3=1.2 mol·L-1
C.实验1与实验3比较,A的平衡转化率之比为1︰2
D.实验2使用了催化剂,在0至10 min内平均速率υ(B)= 0.02 mol·L-1·min-1