【題目】含氮化合物在材料方面的應(yīng)用越來越廣泛。

(1)甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。工業(yè)合成甲胺原理:

CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。

①已知鍵能指斷開1mol氣態(tài)鍵所吸收的能量或形成1mol氣態(tài)鍵所釋放的能量。幾種化學鍵的鍵能如下表所示:

化學鍵

C-H

C-O

H-O

N-H

C-N

鍵能/kJ·mol-1

413

351

463

393

293

則該合成反應(yīng)的△H=______________。

②一定條件下,在體積相同的甲、乙、丙、丁四個容器中,起始投入物質(zhì)如下:

NH3(g)/mol

CH3OH(g)/mol

反應(yīng)條件

1

1

498K,恒容

1

1

598K,恒容

1

1

598K,恒壓

2

3

598K,恒容

達到平衡時,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH轉(zhuǎn)化率由大到小的順序為_______________。

(2)工業(yè)上利用鎵(Ga)與NH3在高溫下合成固體半導體材料氮化鎵(GaN),其反應(yīng)原理為2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1。

①在密閉容器中充入一定量的Ga與NH3發(fā)生反應(yīng),實驗測得反應(yīng)體系與溫度、壓強的相關(guān)曲線如圖所示。圖中A點與C點的化學平衡常數(shù)分別為KA和KC,下列關(guān)系正確的是_________(填代號)。

a.縱軸a表示NH3的轉(zhuǎn)化率 b.縱軸a表示NH3的體積分數(shù) c.T1<T2 d.KA<Kc

②鎵在元素周期表位于第四周期第ⅢA族,化學性質(zhì)與鋁相似。氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,但能緩慢溶解在熱的NaOH溶液中,該反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

(3)用氮化鎵與銅組成如圖所示的人工光合系統(tǒng),利用該裝置成功地以CO2和H2O為原料合成CH4。銅電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。兩電極放出O2和CH4相同條件下的體積比為________,為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量的__________(填“鹽酸”或“硫酸”)。

【答案】-12 kJ·mol-1 甲>乙=丙>丁 bd GaN+3H2O+OH- NH3↑+Ga (OH)4- CO2+8H++8e-=CH4+2H2O 2:1 硫酸

【解析】

(1)①反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故△H== -12 kJ·mol-1②反應(yīng)CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H=-12 kJ·mol-1;為放熱反應(yīng),以甲為參照,乙升高溫度,反應(yīng)向吸熱反應(yīng)的逆反應(yīng)移動,CH3OH轉(zhuǎn)化率減;再以乙為參照,丙恒壓時,由于反應(yīng)正向進行時氣體的量不變,平衡不移動,CH3OH轉(zhuǎn)化率丙與乙相等;以乙為參照,丁中CH3OH增加的倍數(shù)大于氨氣,故轉(zhuǎn)化率降低,因此轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為甲>乙=丙>丁;(2)①反應(yīng)2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1為氣體體積增大的放熱反應(yīng);a.增大壓強平衡逆向移動,故若縱軸a表示NH3的轉(zhuǎn)化率,隨著壓強的增大轉(zhuǎn)化率應(yīng)該減小,故錯誤;b.增大壓強平衡逆向移動,故縱軸a表示NH3的體積分數(shù),則氨氣的體積分數(shù)增大,故正確;c.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,氨氣的體積分數(shù)減小,故T1>T2 ,故錯誤;d.升高溫度平衡逆向移動,K值減小,A點溫度大于C點,故KA<Kc,故正確。答案選bd;②鎵的化學性質(zhì)與鋁相似。氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,但能緩慢溶解在熱的NaOH溶液中,反應(yīng)的離子方程式為GaN+3H2O+OH- NH3↑+Ga (OH)4-;(3)原電池中電子從負極流向正極,則銅電極為正極,正極上二氧化碳得電子生成甲烷,則銅電極表面的電極反應(yīng)式為CO2+8H++8e-=CH4+2H2O;負極水失電子產(chǎn)生氧氣,電極反應(yīng)式為4H2O-8e-=2O2↑+8H+;兩電極放出O2和CH4相同條件下的體積比為2:1;電解質(zhì)溶液顯酸性,必須加入酸,鹽酸中的氯離子失電子產(chǎn)生氯氣,應(yīng)該選硫酸。

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(1)為準確讀取量氣管的讀數(shù),除視線應(yīng)與量氣管凹液面最低處向平,還應(yīng)注意 。若考慮分液漏斗滴入燒瓶中液體的體積(假設(shè)其它操作都正確),則測得氣體的體積將 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

(2)若在燒瓶中放入生鐵,用此裝置驗證生鐵在潮濕空氣中發(fā)生吸氧腐蝕。

通過分液漏斗向燒瓶中加入的試劑可選用下列 (填序號)

a.NaOH溶液 B.C2H5OH c.NaCl溶液 D.稀硫酸

能證明生鐵在潮濕空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是

(2)若燒瓶中放入粗銅片(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),分液漏斗內(nèi)放稀硝酸,通過收集并測量NO氣體的體積來探究粗銅樣品的純度。你認為此方法是否可行 (填“可行”或“不可行”,若填“不可行”請說明原因)。

(3)為探究MnO2在H2O2制取O2過程中的作用,將等量的H2O2加入燒瓶中,分別進行2次實驗(氣體體積在同一狀況下測定):

序號

燒瓶中的物質(zhì)

測得氣體體積

實驗1

20 mL H2O2,足量MnO2

V1

實驗2

20 mL H2O2,足量MnO2和稀硫酸

V1<V2<2V1

若實驗1中MnO2的作用是催化劑,則實驗2中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 。

(4)若燒瓶中放入鎂鋁合金,分液漏斗內(nèi)放NaOH溶液,分別進行四次實驗,測得以下數(shù)據(jù)(氣體體積均已換算成標準狀況):

編號

鎂鋁合金質(zhì)量

量氣管第一次讀數(shù)

量氣管第二次讀數(shù)

1.0 g

10.00 mL

346.30 mL

1.0 g

10.00 mL

335.50 mL

1.0 g

10.00 mL

346.00 mL

1.0 g

10.00 mL

345.70 mL

則鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)為 。

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【題目】下列有關(guān)敘述正確的是(  )

A. 如圖所示,測定中和熱時,大小兩燒杯間填滿碎紙條或泡沫塑料的目的是固定小燒杯

B. 若用50 mL 0.55 mol·L1的氫氧化鈉溶液,分別與50 mL 0.50 mol·L1的鹽酸和50 mL 0.50 mol·L1的硫酸充分反應(yīng),兩反應(yīng)測定的中和熱不相等

C. 為了簡化裝置,中和熱測定實驗中的環(huán)形玻璃攪拌棒可以由溫度計代替

D. 中和熱測定實驗也可以用稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

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【題目】海水是寶貴的資源寶庫,目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖,據(jù)圖回答問題:

(1)由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,為除去這些離子,所加試劑及其先后順序為(寫化學式) ______________________。

(2)①電解飽和食鹽水的化學反應(yīng)方程式為______________。

②制取MgCl2的過程中涉及反應(yīng):MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,該反應(yīng)要在HCl氣氛中進行,原因是_______________

(3)苦鹵中通入Cl2置換出Br2,吹出后用SO2吸收,寫出用SO2吸收發(fā)生的離子方程式_________,由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強到弱的順序為__________________

(4)也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收,形成溴化鈉和溴酸鈉,同時有CO2放出。該反應(yīng)的離子方程式是_____________;最后再用H2SO4處理得到Br2,之后加入CCl4進行Br2的萃取,最終用_____________方法得到單質(zhì)Br2。

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【題目】實驗室制取下列氣體時,只能用排水法收集的是(  )

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【題目】下列氣體中,不能用濃硫酸干燥的是(  )

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【題目】下列對SO2的性質(zhì)描述不正確的是(  )

A. 無色、有刺激性氣味的氣體 B. 和水反應(yīng)生成硫酸

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