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【題目】研究含硫物質(zhì)的循環(huán),是能源開發(fā)和利用的重要途徑之一。
(1)研究人員利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉化與存儲,過程如下:
①反應Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol -1
反應Ⅲ:S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3=-297 kJmol -1
反應Ⅱ的熱化學方程式為________。
②對于反應Ⅱ,將投料比(n(SO2):n(H2O))為 3:2 的混合氣體充入恒容的密閉容器中, 在不同壓強下,H2SO4 在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關系如下圖所示。下列說法不正確的是___
A.p2>p1,反應Ⅱ的ΔS < 0
B.使用合適催化劑可以提高 H2SO4 在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)
C.其他條件相同時,投料比(n(SO2):n(H2O))改變?yōu)?/span> 2:1,可提高 SO2 的平衡轉化率
D.當容器內(nèi)氣體的密度不變時,可判斷反應達到平衡狀態(tài)
E.溫度升高,有利于反應速率加快,SO2 的平衡轉化率提高,K 值變小
(2)“硫碘循環(huán)”法是分解水制氫氣的研究熱點,涉及下列三個反應:
反應A:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反應B:2HI(g) H2(g) + I2(g)
反應C:2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
①某溫度下將 1mol HI 充入密閉容器中發(fā)生反應B,達到第 1 次平衡后,用選擇性膜完全分離出 H2,達到第 2 次平衡后再次分離H2,重復多次,平衡時 n(HI)如下表:
達到平衡的次數(shù) | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 第 4 次 | 第 5 次 | …… |
n(HI)/mol | 0.78 | 0.67 | 0.60 | 0.55 | 0.51 | …… |
歸納出分離 H2 的次數(shù)對 HI 轉化率的影響________。第 2 次平衡時 I2 的物質(zhì)的量為 n(I2)=_____mol;
②反應 A 發(fā)生時,溶液中同時存在以下化學平衡: I2(aq) + I(aq) (aq),其反應速率極快且平衡常數(shù)很大,F(xiàn)將 1mol SO2 緩緩通入含 1 mol I2 的水溶液中恰好完全反應。請在下圖中畫出溶液中的物質(zhì)的量 n( I3- )隨反應時間 t 變化的曲線圖____。
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【題目】I.化合物甲和化合物乙的混合粉末是汽車安全氣囊中存放的化學物質(zhì),經(jīng)組成分析,確定該混合粉末僅含 Na、Fe、N、O 四種元素。為研究安全氣囊工作的化學原理,進行以下實驗操作:
請回答下列問題:
(1)工業(yè)上冶煉單質(zhì)2的化學方程式為 ________;
(2)若化合物丙在空氣中轉化為碳酸氫鹽,則反應的化學方程式為 ________;
(3)化合物甲可用下列方法制備:30℃時,將水合肼(N2H4H2O)、亞硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,充分反應后先回收得到 CH3OH,母液降溫結晶,過濾得到化合物甲。寫出用該法制備化合物甲的化學反應方程式 ________。
II.晶體硅是一種重要的非金屬材料。實驗室用 SiHCl3 與過量 H2 反應制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略)。制備純硅的主要反應為:SiHCl3+H2 = Si(純)+3HCl
已知①SiHCl3 沸點 33.0℃,上述反應在 1000~1100℃進行;②SiHCl3 能與 H2O 強烈反應,在空氣中易自燃。
請回答下列問題:
(1)下列說法不正確的是___________;
A.裝置B中的溶液可以是濃硫酸
B.裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是使滴入燒瓶中的 SiHCl3 氣化
C.裝置D中觀察到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成
D.裝置D可以采用普通玻璃管代替石英管
E.為保證制備純硅實驗的成功,關鍵的操作步驟有檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及排盡裝置中的空氣、干燥氣體
F.尾氣處理裝置中可以將導管直接插入盛有NaOH 溶液的燒杯中
(2)為檢驗某粗硅中存在的鐵元素,可采取的實驗操作方法是__________;
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【題目】三氟化氮(NF3)是一種無色、無臭的氣體。三氟化氮在一定條件下與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應,反應產(chǎn)物中生成酸 X、酸 Y 和一種無色氣體(遇空氣變成紅棕色),其中酸 X 是一種弱酸,酸Y 為常見的含氧強酸。
(1)NF3的空間構型為__________。
(2)酸X是弱酸(難電離)的可能原因是______。
(3)工業(yè)上通過 NH3 和氟氣(F2)反應制備 NF3,請結合題給信息,判斷NF3主要表現(xiàn)出來的化學性質(zhì)是_______。
(4)NF3的一種下游產(chǎn)品三聚氟氰(分子式為:C3N3F3),分子結構中顯示有環(huán)狀結構,請從價鍵理論和物質(zhì)的相對穩(wěn)定性角度寫出三聚氟氰的結構式________。
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【題目】已知水在25℃和95℃時,其電離平衡曲線如圖所示:
(1)25℃時,水的電離平衡曲線應為_________請說明理由_________
(2)95℃時,將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為_________
(3)95℃時,若10體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是_________
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【題目】工業(yè)上以鉛鐵礦(主要成分為FeOCr2O3)、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原料生產(chǎn)重鉻酸鈉 (Na2Cr2O72H2O),其主要反應為:
①4FeO Cr2O3 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4 + H2SO4 Na2SO4 + Na2Cr2O7 + H2O
下列說法中正確的是
A.反應①和②均為氧化還原反應
B.反應①中FeO Cr2O3是還原劑,在反應中失去電子。
C.反應②中Na2CrO4發(fā)生氧化反應
D.生成l mol的CO2,反應①轉移3.5 mol電子
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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑。以氯酸鈉(NaC1O3)為原料 制備NaC1O2粗品的工藝流程如下圖所示。
己知:①純C1O2易分解爆炸,空氣中C1O2的體積分數(shù)在10%以下比較安全。
②NaClO2高于60°C會分解。
(1)反應I的離子方程式為____;反應中需同時鼓入空氣的主要目的是____ °
(2)“合成”過程中的氧化劑是______。
(3)蒸發(fā)時,需要減壓的目的是_____。
(4)“冷卻結晶”后獲得NaClO,粗產(chǎn)品的操作是_____(填操作名稱)。
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【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)既能消毒殺菌,又能凈水,是一種理想的水處理劑。工業(yè) 上制備高鐵酸鉀的一種工藝流程如下:
(1)K2FeO4中鐵元素的化合價為 ____。
(2) “反應I”中參加反應的Fe3+與ClO-的物質(zhì)的量之比為2 : 3,則濾液中含氯物質(zhì)的化學式為____。寫出“反應I”的離子方程式:_____。
(3)K2FeO4在水中發(fā)生反應:4K2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3 (膠體)+8KOH+3O2 ↑。高鐵酸鉀能消毒殺菌是因為____;它能凈水是因為_____。
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【題目】水溶液X中只可能溶有Na+、Mg2+、Al3+、、、、、中的若干種離子。某同學對該溶液進行了如下實驗:
下列判斷正確的是
A.氣體甲一定是純凈物B.沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物
C.Na+、和一定存在于溶液X中D.和一定不存在于溶液X中
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【題目】如右圖所示,把試管放入盛有25 ℃飽和澄清石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入10 mL鹽酸于試管中,試回答下列問題:
(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是________________________________ 。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是____________________________。
(3)寫出有關反應的離子方程式:_________________________________;
反應中轉移了0. 04mol電子時;標準狀況下產(chǎn)生多少________mL的H2;消耗鎂多少________g(保留兩位小數(shù));生成的MgCl2物質(zhì)的量濃度為________。(溶液體積保持不變)
(4)由實驗推知,鎂片溶液和鹽酸的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl2和H2的總能量;此反應為________ (填放熱反應或者吸熱反應)。
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【題目】保持在室溫下,將pH和體積相同的這兩種酸(HNO2和CH3COOH)分別加水稀釋,其pH隨加水體積的變化如下圖所示。
已知:在室溫下,HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-5,下列說法正確的是
A.曲線II代表的是CH3COOH溶液
B.溶液中水的電離程度:b點>c點>d點
C.體積相同的a點兩溶液分別與NaOH溶液恰好中和時,兩份溶液中:n()=n(Na+)=n(CH3COO-)
D.從c點到d點,溶液中保持不變(其中HA、A-分別代表相應的酸和酸根離子)
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