【題目】有研究表明,內(nèi)源性H2S作為氣體信號(hào)分子家族新成員,在抗炎、舒張血管等方面具有重要的生理作用,而籠狀COS(羰基硫)分子可作為H2S的新型供體(釋放劑)。試回答下列有關(guān)問(wèn)題
(1)COS的分子結(jié)構(gòu)與CO2相似,COS的結(jié)構(gòu)式為______。
(2)已知:①COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H1=-15kJmol-1,②COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO2(g)△H2=-36kJmol-1,③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H3,則△H=______。
(3)COS可由CO和H2S在一定條件下反應(yīng)制得。在恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),數(shù)據(jù)如表所示、據(jù)此填空
實(shí)驗(yàn) | 溫度/℃ | 起始時(shí) | 平衡時(shí) | |||
n(CO)/mol | n(H2S)/mol | n(COS)/mol | n(H2)/mol | n(CO)/mol | ||
1 | 150 | 10.0 | 10.0 | 0 | 0 | 7.0 |
2 | 150 | 7.0 | 8.0 | 2.0 | 4.5 | x |
3 | 400 | 20.0 | 20.0 | 0 | 0 | 16.0 |
①該反應(yīng)為______(選填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”)。
②實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡時(shí),x______7.0(選填“>”、“<”或“=”)
③實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率α=______
(4)已知常溫下,H2S和NH3H2O的電離常數(shù)分別為向pH=a的氫硫酸中滴加等濃度的氨水,加入氨水的體積(V)與溶液pH的關(guān)系如圖所示:
酸/堿 | 電離常數(shù) | |
H2S | Ka1=1.0×10-7 | Ka2=7.0×10-15 |
NH3H2O | Kb=1.0×10-5 |
①若c(H2S)為0.1mol/L,則a=______
②若b點(diǎn)溶液pH=7,則b點(diǎn)溶液中所有離子濃度大小關(guān)系是______。
(5)將H2S通入裝有固體FeCl2的真空密閉燒瓶?jī)?nèi),恒溫至300℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),燒瓶中固體只有FeCl2和FeSx(x并非整數(shù)),另有H2S、HCl和H2三種氣體,其分壓依次為0.30P0、0.80P0和0.04P0(P0表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。當(dāng)化學(xué)方程式中FeCl2的計(jì)量數(shù)為1時(shí),該反應(yīng)的氣體壓強(qiáng)平衡常數(shù)記為Kp。計(jì)算:
①x=______(保留兩位有效數(shù)字)。
②Kp=______(數(shù)字用指數(shù)式表示)。
【答案】O=C=S 21kJmol-1 放熱反應(yīng) < 20% 4 c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-) 1.1
【解析】
(1)CO2和COS是等電子體,等電子體結(jié)構(gòu)相似,根據(jù)二氧化碳的分子的結(jié)構(gòu)式可知COS結(jié)構(gòu)式;
(2)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算可得;
(3)①分別建立三段式計(jì)算實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的化學(xué)平衡常數(shù),依據(jù)平衡常數(shù)的大小判斷反應(yīng)時(shí)放熱還是吸熱;
②通過(guò)濃度熵與平衡常數(shù)的大小判斷平衡移動(dòng)方向;
③依據(jù)三段式和轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算;
(4)①依據(jù)電離常數(shù)公式計(jì)算;
②依據(jù)電離程度和水解程度的相對(duì)大小判斷;
(5)依據(jù)題給信息寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,由題給數(shù)據(jù)和公式計(jì)算即可。
(1)由二氧化碳分子的結(jié)構(gòu)式可知:COS分子中C與O、C與S均形成兩對(duì)共有電子對(duì),所以COS結(jié)構(gòu)式為:O=C=S,故答案為:O=C=S;
(2)蓋斯定律②-①得到CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的焓變△H3=-36kJmol-1-(-15kJmol-1)=-21kJmol-1,故答案為:-21kJmol-1;
(3)設(shè)容器體積為1L。
①由題意可建立實(shí)驗(yàn)1反應(yīng)的三段式為:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
開始(mol/L)10.010.000
反應(yīng)(mol/L)3.0 3.0 3.0 3.0
平衡(mol/L)7.0 7.0 3.0 3.0
化學(xué)平衡常數(shù)===0.18;
由題意可建立實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)的三段式為:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
開始(mol/L) 20.0 20.0 0 0
反應(yīng)(mol/L) 4.04.04.0 4.0
平衡(mol/L) 16.016.0 4.0 4.0
化學(xué)平衡常數(shù)===0.0625<0.18,所以升高溫度,平衡常數(shù)k減小,即平衡逆向移動(dòng),正向即放熱反應(yīng),故答案為:放熱反應(yīng);
②150℃,濃度熵Qc==≈0.16<k=0.18,則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以實(shí)驗(yàn)2達(dá)平衡時(shí),n(CO)減小,x<7.0,故答案為:<;
③實(shí)驗(yàn)3達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=20%,故答案為:20%;
(4)①c(H+)==mol/L=10-4mol/L,a=pH=-lg10-4=4,故答案為:4;
②b點(diǎn)呈中性,則c(H+)=c(OH-),溶液中電荷關(guān)系為c(NH4+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),所以c(NH4+)>c(HS-),由于HS-的電離程度很小、主要以電離為主,同時(shí)促進(jìn)水的電離,所以c(H+)>c(S2-),即b點(diǎn)時(shí)溶液中所有離子濃度大小關(guān)系是c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-),故答案為:c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-);
(5)H2S和FeCl2反應(yīng)的方程式為xH2S(g)+FeCl2(s)FeSx(s)+2HCl(g)+(x-1)H2(g)。
①有化學(xué)方程式可得關(guān)系式:2:(x-1)=0.80P0:0.04P0,解得x=1.1,故答案為:1.1;
②H2S和FeCl2反應(yīng)的方程式為1.1H2S(g)+FeCl2(s)FeS1.1(s)+2HCl(g)+0.1H2(g),由方程式可得p(HCl)=0.80P0,p(H2)=0.04P0,p(H2S)=0.30P0,平衡分壓常數(shù)Kp= /span>
=,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵、稀鹽酸、澄清石灰水、氯化銅溶液是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì),四種物質(zhì)間的反應(yīng)關(guān)系如圖所示。圖中兩圓相交部分(A、B、C、D)表示物質(zhì)間的反應(yīng),其中對(duì)應(yīng)的離子方程式書寫正確的是
A. OH+HCl=H2O+ClB. Ca(OH)2+Cu2+=Ca2++Cu(OH)2
C. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+D. Fe+2H+=Fe3++H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】錫酸鈉可用于制造陶瓷電容器的基體、顏料和催化劑。以錫銻渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)為原料,制備錫酸鈉的工藝流程圖如下圖所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Sn(IVA)、As(VA)、Sb(VA)三種元素中,Sn的原子序數(shù)為50,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____,堿浸”時(shí)SnO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。
(2)“堿浸”時(shí),若Sn元素氧化物中SnO含量較高,工業(yè)上則加入NaNO3,其作用是_______。
(3)從溶液中得到錫酸鈉晶體的實(shí)驗(yàn)操作是_________、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。下圖是“堿浸”實(shí)驗(yàn)的參數(shù),請(qǐng)選擇“堿浸”的合適條件_______。
(4)“脫鉛”是從含Na2PbO2的溶液中形成硫化鉛渣,其離子方程式為_________________。
(5)“脫銻”時(shí)Na2SbO4發(fā)生的化學(xué)方程式為_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰錳電池結(jié)構(gòu)如圖所示,其中電解質(zhì)溶于混合有機(jī)溶劑中,通過(guò)電解質(zhì)遷移入晶格中生成。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 外電路電流方向:a→b
B. 電池正極反應(yīng)式為:
C. 可以用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑
D. 用該電池給鉛蓄電池充電,a極與Pb電極相連
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、P、Q為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. Q的氧化物一定含有離子鍵和共價(jià)鍵 B. 最高價(jià)含氧酸的酸性:Z<Y
C. P的最低價(jià)氫化物常溫常壓下為液體 D. Y形成的化合物種類最多
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑,其催化劑表面物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的 ( )
A.在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,氮元素均被還原
B.依據(jù)圖示判斷催化劑不參與儲(chǔ)存和還原過(guò)程
C.還原過(guò)程中生成0.1mol N2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5 NA
D.三效催化劑能有效實(shí)現(xiàn)汽車尾氣中CO、CxHy、NOx三種成分的凈化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物的鍵線式如圖所示,下列關(guān)于該有機(jī)物的描述不正確的是
A.含有4種官能團(tuán)
B.能發(fā)生取代、加成、酯化、氧化、還原等反應(yīng)
C.1mol該物質(zhì)最多可與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)
D.該有機(jī)物與Na、NaOH、Na2CO3均能反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鈹及其化合物的應(yīng)用正日益被重視。
(1)最重要的含鈹?shù)V物是綠柱石,含2%鉻(Cr)的綠柱石即為祖母綠。基態(tài)Cr原子價(jià)電子的排布圖為_______。
(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有_____(填字母)。
A.都屬于p區(qū)主族元素 B.電負(fù)性都比鎂大
C.第一電離能都比鎂大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)鈹、鋁晶體都是由金屬原子密置層在三維空間堆積而成(最密堆積)。鈹?shù)娜埸c(diǎn)(1551K)比鋁的熔點(diǎn)(930K)高,原因是____。
(4)氯化鈹在氣態(tài)時(shí)存在BeCl2分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b),固態(tài)時(shí)則具有如下圖所示的鏈狀結(jié)構(gòu)(c)。
①a屬于____(填“極性”或“非極性”)分子。
②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的雜化方式相同,且所有原子都在同一平面上。b的結(jié)構(gòu)式為____(標(biāo)出配位鍵)。
(5)Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示,其晶胞特征如圖丙所示,原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所:
若已知Al的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數(shù),Al的相對(duì)原子質(zhì)量為M,則一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目為___個(gè);Al晶體的密度為_____(用字母表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,且已知X基態(tài)原子的價(jià)電子排布為nsnnpn+1,下列說(shuō)法不正確的是( )
A. X元素的電負(fù)性大于YB. X元素的第一電離能大于Y
C. X在周期表中位于第二周期第ⅢA族D. 原子半徑Mg>Y
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