(14分)偏二甲肼與N2O4 是常用的火箭推進劑,二者發(fā)生如下化學反應:

(CH3)2NNH2 ( L )+2N2O4 (L )=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)

(1)該反應(Ⅰ)中還原劑是__________。

(2)火箭殘骸中,F(xiàn)紅棕色氣體,原因為:N2O4 (g) 2NO2 (g) (Ⅱ)

一定溫度下,反應(Ⅱ)的焓變?yōu)棣,F(xiàn)將2 mol NO2 充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________.

若在相同溫度下,上述反應改在體積為3L的恒容密閉容器中進行,平衡常數(shù)________(填“增大”“不變”或“減小”),反應4s后N2O4的物質(zhì)的量為0.9mol,則0~4s內(nèi)的平均反應速率v(NO2)=_________________。

(3)25℃時,將1mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是_____(用離子方程式表示)。向該溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將_______(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為____mol·L-1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5 mol·L-1)

(14分)(1) (CH3)2NNH2

(2)BD 不變 0.15 mol·L-1·S-1

(3)NH4++H2ONH3·H2O+H+

逆向

0.1

【解析】

試題分析:(1)還原劑是化學反應中元素化合價升高的物質(zhì),在反應I中,(CH3)2NNH2中C元素的化合價從-1價升高到+4價,N元素的化合價從-3價升高到0價,所以(CH3)2NNH2為還原劑;

(2)A、二氧化氮的起始物質(zhì)的量不是0,與圖像不符,錯誤;B、通入二氧化氮,則該反應逆向進行,氣體的物質(zhì)的量減小,在恒壓條件下,容器的體積減小,而氣體的質(zhì)量不變,所以氣體的密度最大,達到平衡時,氣體的密度不再增大,正確;C、一個具體的化學反應的反應熱只與反應物和生成物的狀態(tài)有關(guān),所以該反應的反應熱不變,與是否達到平衡無關(guān),錯誤;D、反應逆向進行,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大,達到平衡時,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率達到最大,正確,答案選BD。溫度不變,則化學平衡常數(shù)不變,所以上述反應改在體積為3L的恒容密閉容器中進行,平衡常數(shù)不變;反應4s后N2O4的物質(zhì)的量為0.9mol,則消耗二氧化氮的物質(zhì)的量是1.8mol,所以二氧化氮的濃度減小1.8mol/3L=0.6mol/L,則0~4s內(nèi)的平均反應速率v(NO2)=0.6mol/L/4s=0.15 mol·L-1·S-1

(3)硝酸銨是強酸弱堿鹽,銨根離子水解生成一水合氨和氫離子,使溶液呈酸性,離子方程式是NH4++H2ONH3·H2O+H+;滴加氨水后溶液呈中性,說明在滴加氨水的過程中,一水合氨的濃度增大,使銨根離子的水解平衡逆向移動,氫離子濃度減小,氫氧根離子濃度增大,二者相等時,溶液為中性,因為鹽的水解程度減弱,則水的電離平衡逆向移動;根據(jù)電荷守恒,則c(NH4+)+ c(H+)= c(OH-)+c(NO3-),因為溶液呈中性,則c(H+)= c(OH-)=10-7mol/L,所以c(NH4+)= c(NO3-),根據(jù)NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5 mol·L-1= c(NH4+) c(OH-)/c(NH3·H2O),因為最終的溶液的體積是相同的,所以c(NH4+) /c(NH3·H2O)= n(NH4+) /n(NH3·H2O),則2×10-5=10-7 n(NH4+) /n(NH3·H2O),n(NH4+)=n(NO3-)=1mol,所以n(NH3·H2O)=10-7mol/(2×10-5)=5×10-3mol,則所滴加氨水的濃度為5×10-3mol/0.05L=0.1mol/L。

考點:考查氧化還原反應的分析,平衡狀態(tài)的判斷,鹽的水解,電離平衡常數(shù)的應用

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在一定條件下,向2 L 密閉容器中充入3 mol X氣體和1 mol Y氣體發(fā)生下列反應:

2X(g)+Y(g)3Z(g)+2W(g),在某一時刻達到化學平衡時,測出的下列各生成物濃度的數(shù)據(jù)肯定錯誤的是

A.c(Z)=0.75 mol·L-1 B.c(Z)=1.20 mol·L-1

C.c(W)=0.80 mol·L-1 D.c(W)=1.00 mol·L-1

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下列說法正確的是

A.利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯類可降解塑料替代聚乙烯塑料,可減少“白色污染”

B.硅晶體的導電性介于導體與絕緣體之間,是一種重要的半導體材料,廣泛應用于制造集成電路、光導纖維、太陽能電池板等

C.pH計不能用于酸堿中和滴定終點的判斷

D.2013年11月22日,中科院國家納米科學中心宣布,該中心科研人員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”,實現(xiàn)了氫鍵的實空間成像,為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學界爭論了80多年的問題提供了直觀證據(jù)。水分子間的氫鍵是一個水分子中的氫原子與另一個水分子中的氧原子間形成的化學鍵。

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(14分)水楊酸甲酯對多種細菌的繁殖和黏附有抑制作用,也是安全、有效的植物生長調(diào)節(jié)劑。實驗室制備水楊酸甲酯裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

反應原理:

實驗步驟:

①在干燥的三頸燒瓶中入7.0g水楊酸、30mL(0.64moL)甲醇、3mL濃H2SO4和2~3片碎瓷片,在85~95 ℃下加熱回流(如圖甲);

②1.5h后將回流裝置改為蒸餾裝置,水浴加熱(如圖乙);

③余下的反應液冷卻至室溫,依次用水、碳酸鈉溶液和水洗滌,后再分離(如圖丙);

④分出的產(chǎn)物加入少量無水CaCl2固體,靜置片刻后過濾,

⑤對濾液蒸餾純化,收集221~224℃餾分,得水楊酸甲酯6.1g。

⑥其它量不變,改用2mL濃H2SO4 重復上述操作,得水楊酸甲酯5.5g.

回答下列問題:

(1)甲中所用三頸燒瓶應選用 ,

A、100mL B、150mL C、250mL D、500mL

(2)整個實驗兩次用到蒸餾裝置,第一次用蒸餾裝置的目的是: 。

(3)步驟③中所用到的玻璃儀器的名稱是 ;

(4)本實驗甲醇要過量,其目的是 ,

(5)步驟③要進行兩次水洗,如果沒有進行第二次水洗,可能的后果是 。

(6)濃H2SO4的用量為3mL時,水楊酸甲酯的產(chǎn)率是 ,

(7)該實驗中,濃硫酸主要表現(xiàn)了 性質(zhì)。

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同分異構(gòu)體數(shù)目與C6H14相同的化合物是

A.C4H8 B.C4H9Cl C.C4H10O D.C4H8O2

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下列水溶液中能大量共存的一組離子是

A.K+、Al3+、CO32-、Cl- B.Na+、H+、SO42-、SiO32-

C.H+、Mg2+、SO42- 、I- D.H+、Fe2+、Cl—、NO3—

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(14分)煤是一種重要的化工原料,人們將利用煤制取的水煤氣、焦炭、甲醚等廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

(1)已知:

①C(s) + H2O(g) === CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1

②CO2(g) + H2(g) === CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1

則碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為 。

該反應在 (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下有利于正向自發(fā)進行。

(2)有人利用炭還原法處理氮氧化物,發(fā)生反應C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃時,不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下表所示:

時間(min)

濃度(mol·L-1 )

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

①10~20min內(nèi),N2的平均反應速率v(N2)= 。

②30 min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母序號)。

A.通入一定量的NO B.加入一定量的活性炭

C.加入合適的催化劑 D.適當縮小容器的體積

(3)研究表明:反應CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

若反應在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H2O的濃度均為0.020 mol·L-1,在該條件下達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為 。

(4)用CO做燃料電池電解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意圖如圖1所示,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極。工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。

①乙中A極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________________。

②丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖2所示,則圖中③線表示的是________(填離子符號)的變化;反應結(jié)束后,要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀,需要________ mL 5.0 mol·L-1 NaOH溶液。

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甲、乙、丙是中學化學常見物質(zhì),一定條件下能發(fā)生轉(zhuǎn)化:甲+強酸→乙十丙十H2O ,其中乙為鹽,丙為氣體。下列說法正確的是

A.甲一定是金屬單質(zhì) B.甲與乙一定含有同種元素

C.丙一定是氧化物 D.該反應一定是氧化還原反應

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設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則下列說法中正確的是

A.常溫常壓下,32gO2中含有的氧分子個數(shù)為2NA

B.1摩爾CH4所含質(zhì)子數(shù)目為10NA

C.標準狀況下22.4LH2O所含分子數(shù)目為NA

D.0.1 mol/L 稀硫酸中含有H+個數(shù)為0.1 NA

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