【題目】含氮化合物在生產(chǎn)、生命活動中有重要的作用。回答下列問題:
(1)已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol,4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol,H2O(1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,寫出在298K時,氨氣燃燒生成N2的熱化學(xué)方程式___________。
(2)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)可與O2結(jié)合生成MbO2:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其中k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù),即V正=k正·c(Mb)·P(O2),V逆=k逆·c(MbO2)。37℃時測得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與P(O2)的關(guān)系如下表[結(jié)合度(α)指已與O2結(jié)合的肌紅蛋白占總肌紅蛋白的百分比]:
P(O2) | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
α(MbO2%) | 50.0 | 67.0 | 80.0 | 85.0 | 88.0 | 90.3 | 91.0 |
①計算37℃、P(O2)為2.00kPa時,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。
②導(dǎo)出平衡時肌紅蛋白與O2的結(jié)合度(α)與O2的壓強[P(O2)]之間的關(guān)系式α=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)構(gòu)成肌紅蛋白的甘氨酸(NH2CH2COOH)是一種兩性物質(zhì),在溶液中以三種離子形式存在,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
在甘氨酸溶液中加入酸或堿,三種離子的百分含量與的關(guān)系如圖所示:
①純甘氨酸溶液呈___________性;當(dāng)溶液呈中性時三種離子的濃度由大到小的順序為___________。
②向=8的溶液中加入過量HCl時,反應(yīng)的離子方程式為___________。
③用電位滴定法可測定某甘氨酸樣品的純度.
稱取樣品150mg,在一定條件下,用0.1000mol/L的高氯酸溶液滴定(與甘氨酸1︰1發(fā)生反應(yīng)),測得電壓變化與滴入HClO4溶液的體積關(guān)系如下圖。做空白對照實驗,消耗HClO4溶液的體積為0.25mL,該樣品的純度為___________%(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
【答案】4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=kJ/mol 2.00 酸 H3N+CH2COO->H2NCH2COO->H3N+CH2COOH H2NCH2COO-+2H+=H3N+CH2COOH 85.0
【解析】
(1) 根據(jù)蓋斯定律,將三個熱化學(xué)方程式疊加,可得相應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)的含義,結(jié)合37℃、P(O2)為2.00kPa時a(MbO2)計算平衡常數(shù);
②根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時,V正=V逆,結(jié)合平衡常數(shù)定義式進(jìn)行變性,可得表達(dá)式;
(3)①根據(jù)甘氨酸的存在形式與溶液酸堿性的關(guān)系,先判斷I、II、III分別為H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和H3N+CH2COOH,若只含有H3N+CH2COO-,此時lg,結(jié)合溶液的Kw可判斷溶液的pH、確定溶液的酸堿性;當(dāng)溶液呈中性時,lg=0,根據(jù)圖示判斷微粒濃度大;
②根據(jù)lg=8時,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,鹽酸過量,H2NCH2COO-反應(yīng)變?yōu)?/span>H3N+CH2COOH,書寫反應(yīng)方程式;
③結(jié)合滴定突躍時溶液體積讀數(shù)與空白讀數(shù)差,計算出消耗高氯酸的體積,利用n=cV計算出高氯酸的物質(zhì)的量,根據(jù)恰好反應(yīng)時甘氨酸與高氯酸的物質(zhì)的量的比是1:1,計算出甘氨酸質(zhì)量,利用甘氨酸質(zhì)量與樣品質(zhì)量差計算得到甘氨酸的純度。
(1) ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol,
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol,
③H2O(1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,將①×3+②×2-③×30,整理可得熱化學(xué)方程式:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=kJ/mol;
(2)①37℃、P(O2)=2.00kPa時,結(jié)合度為80%,化學(xué)平均常數(shù)K=kPa-1;
②由結(jié)合度的定義式可知,反應(yīng)達(dá)平衡時,V正=V逆,所以K=,可求出c(MbO2)=,代入結(jié)合度定義式=可得a=;
①甘氨酸的三種存在形式:H3N+CH2COOH、H3N+CH2COO-和H2NCH2COO-應(yīng)分別在強酸性至強堿性中存在,由此判斷,圖中I、II和III分別為H2NCHCOO-、H3N+CH2COO-和H3N+CH2COOH,當(dāng)lg=-8時,溶液顯堿性,溶液中存在的主要是H2NCH2COO-,它與過量的HCl反應(yīng)生成H3N+CH2COOH。由圖可知純甘氨酸溶液呈酸性(實際在5.9左右),溶液呈中性時,lg=0,中性時H3N+CH2COO-> H2NCH2COO->H3N+CH2COOH;②根據(jù)lg=8時,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,由于加入的鹽酸過量,所以,發(fā)生反應(yīng)H2NCH2COO-變?yōu)?/span>H3N+CH2COOH,反應(yīng)方程式為H2NCH2COO-+2H+=H3N+CH2COOH;
根據(jù)滴定曲線的突躍范圍,消耗HClO4溶液17.25mL,減去空白實驗的0.25mL,實際消耗滴定液17.00mL。n(HClO4)= 0.1000mol/L×0.01700L=0.0017mol,則n(甘氨酸)=0.0017mol,甘氨酸的質(zhì)量為m(甘氨酸)=0.0017mol×75g/mol=0.1275g,所以甘氨酸的純度為:(0.1275g÷0.150g)×100%=85.0%。
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【題目】下列各項敘述中,正確的是( )
A.Na、Mg、Al的未成對電子數(shù)依次增多
B.價電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素
C.2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等
D.氮原子的最外層電子排布圖:
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【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:
已知氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分?jǐn)?shù),下列說法不正確的是
A.550℃時,若充入惰性氣體,v正,v逆均減小,平衡不移動
B.650℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%
C.T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向不移動
D.925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=23.04P總
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【題目】下列關(guān)于的說法正確的是
A. 所有原子可能都在同一平面上 B. 最多只可能有9個碳原子在同一平面
C. 有7個碳原子可能在同一直線 D. 只可能有5個碳原子在同一直線
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【題目】已知短周期元素M、N、P、Q最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為X、Y、Z、W,M是短周期中原子半徑最大的元素,常溫下X、Z、W均可與Y反應(yīng),M、P、Q的原子序數(shù)及0.1mol/LX、Z、W溶液的pH如圖所示。下列說法正確的是( )
A.N原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等
B.M的離子半徑小于N的離子半徑
C.P氫化物穩(wěn)定性大于Q氫化物穩(wěn)定性
D.X、W兩物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類型相同
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的數(shù)目是
①12.0g熔融的NaHSO4中含有的陽離子數(shù)為0.2NA
②1mol Na2O 和Na2O2混合物中含有的陰、陰離子總數(shù)是3NA
③常溫常壓下,92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA
④7.8g中含有的碳碳雙鍵數(shù)目為0.3NA
⑤用1L1.0 mol/LFeCl3溶液制備氫氧化鐵膠體,所得氫氧化鐵膠粒的數(shù)目為NA
⑥1mol SO2與足量O2在一定條件下充分反應(yīng)生成SO3,共轉(zhuǎn)移2NA個電子
⑦在反應(yīng)KIO3+6HI=KI+3I2 +3H2O 中,每生成3molI2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5NA
⑧常溫常壓下,17 g甲基(-14CH3)中所含的中子數(shù)為9NA
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
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【題目】鉍(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其價態(tài)為+3時較穩(wěn)定,鉍酸鈉(NaBiO3)溶液呈無色。現(xiàn)取一定量的硫酸錳(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,對應(yīng)的現(xiàn)象如表所示:
在上述實驗條件下,下列結(jié)論正確的是
A.BiO3-的氧化性強于MnO4-
B.H2O2被高錳酸根離子還原成O2
C.H2O2具有氧化性,能把KI氧化成I2
D.在KI-淀粉溶液中滴加鉍酸鈉溶液,溶液一定變藍(lán)色
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【題目】如圖所示,三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物質(zhì),在(3)中加入NH4Cl晶體,發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深,(3)中紅棕色變淺。[已知反應(yīng)2NO2(紅棕色) N2O4(無色)]
下列敘述正確的是( )
A.2NO2N2O4是放熱反應(yīng)
B.NH4Cl溶于水時放出熱量
C.燒瓶(1)中平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大
D.燒瓶(3)中氣體的壓強增大
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【題目】為了測定某燒堿樣品的純度(含有的少量可溶性雜質(zhì)不與酸反應(yīng)),某同學(xué)進(jìn)行滴定實驗。回答下列問題
(1)燒堿樣品溶液的配制:用_____(填儀器名稱,下同)準(zhǔn)確稱取燒堿樣品wg,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在_____中溶解,完全溶解并冷卻后,全部轉(zhuǎn)移至250mL的_____中并定容。
(2)滴定:
Ⅰ.用移液管(或堿式滴定管)量取25.00mL燒堿溶液于錐形瓶中并加幾滴甲基橙指示劑;
Ⅱ.將物質(zhì)的量濃度為mmolL﹣1的標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液裝入酸式滴定管,調(diào)整液面,記下開始刻度V1mL;
Ⅲ.在錐形瓶下墊一張白紙,滴定到終點,記錄終點刻度為V2mL
①錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時用去H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積_____(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
②步驟Ⅲ的操作中錐形瓶下墊一張白紙的作用是_____。
③步驟Ⅱ中液面應(yīng)調(diào)整到_____,尖嘴部分應(yīng)_____。
④若酸式滴定管沒用標(biāo)準(zhǔn)H2SO4潤洗,會對測定結(jié)果有何影響_____(填“偏高”“偏低”或“無影響”,其他操作均正確)。
(3)燒堿樣品的純度為_____(用含w、m、V1、V2的代數(shù)式表示)。
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