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1、氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题,氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K值。
反应
大气固氮N2(g)+O2(g) 2NO(g)
工业固氮N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
温度/℃
25
2000
25
350
400
450
平衡常数K
3.84×10-31
1.847
5×108
1.847
0.507
0.152
(1)、根据上表中的数据分析,大气固氮反应属于(填“吸热”或“放热”)反应,人类不适合大规模模拟大气固氮的原因。反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应(填字母)A.吸收的能量很多 B.所需的活化能很高
(2)、工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是(填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系:(3)、20世纪末,科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现高温常压下的电化学合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H2 2NH3 , 则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2 , 该电极的反应式为(4)、近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=(已知: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1) -
2、从钨渣中提取钪过程中产出大量含有硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸的废液。用菱锰矿(主要含MnO2及Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2 , CuO等杂质)处理废液制备高纯MnSO4·H2O的实验如下:
①在2000 mL烧杯中加入提钪废液,加热升温,搅拌下按一定比例加入锰矿,反应80 min。
②搅拌下加入新制备的碳酸锰浆液调节pH在5.0~5.5,过滤。
③将滤液加热升温至90℃,搅拌下加入适量硫化锰浆液,继续煮沸60 min,静置过滤除去不溶物。在滤液中于室温下加入适量新制备的水合二氧化锰,吸附除硅继续搅拌 , 静置过滤除去不溶物。
④将除硅后的滤液加热煮沸,搅拌下滴加适量氟化锰饱和溶液,继续搅拌30 min,静置、过滤除去不溶物。
⑤将滤液在烧杯中加热,过程中用玻璃棒不断搅拌,至液体刚好完全蒸干时停止加热,冷却得高纯MnSO4·H2O。
回答下列问题:
(1)、步骤①中反应温度对锰浸出率的影响如图,反应温度应维持在℃,其中发生的氧化还原反应的离子方程式为。(2)、当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。已知下列物质的物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Mn(OH)2
CaF2
Ksp
步骤②中滤渣主要成分是 , 步骤③不溶物主要成分是。
(3)、步骤④反应的离子方程式为。(4)、已知MnSO4·H2O的溶解度随温度变化如图,实验中步骤①②③④是正确的,步骤⑤有错误,步骤⑤的正确操作为:。 -
3、实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是A、若将图1装置的Zn,Cu下端接触,Zn片逐渐溶解,Cu片上能看到气泡产生 B、图2中向Zn片移动 C、若将图2中的Zn片改为Mg片,Cu片上产生气泡的速率加快 D、图2与图3中,Zn片减轻的质量相等时,正极产物的质量比为
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4、一定条件下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是A、C生成的速率与B消耗的速率相等 B、A、B、C的浓度不再发生变化 C、单位时间内生成n mol 的A,同时生成3n mol的B D、A、B、C的分子数之比为1:3:2
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5、向恒温恒容密闭容器中通入和 , 反应达到平衡后,再通入一定量 , 达到新平衡时,下列有关判断错误的是A、的平衡浓度增大 B、反应平衡常数增大 C、逆向反应速率减小 D、的转化总量增大
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6、向反应器中充入起始原料组成的混合气体,在体系压强为下发生反应:。达到平衡时,五种组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是A、甲曲线代表NO B、上述反应的反应热 C、时的转化率为 D、平衡常数
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7、某温度下,向恒容密闭容器中按的比例充入和 , 同时发生两个反应:① , ②。反应体系中组分、的物质的量浓度c随时间的变化情况如图所示)。下列说法正确的是A、时,的反应速率为 B、平衡时,W的选择性比M的大 C、反应①的活化能比反应②的活化能更大 D、平衡后,充入 , 压强增大,速率增大
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8、下列有关离子方程式错误的是A、溶液中加入产生沉淀: B、碳酸银粉末加入到稀盐酸中: C、少量通入溶液中: D、向溶液中通入少量:
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9、反应 , 下列有关说法正确的是A、恒温恒容密闭容器中充入4mol 和5mol 充分反应后放出热量904kJ B、温度升高,v(逆)增大,v(正)减小 C、断裂1mol N-H键的同时,断裂1mol O-H键,说明该反应达到平衡状态 D、达到平衡后,仅增大容器的体积,则v(正)和v(逆)都增大
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10、用如图所示装置探究原电池的工作原理。下列说法错误的是A、甲图中正极上发生的反应为Cu2++2e-=Cu B、甲图溶液中的Cu2+向铜电极移动 C、乙图中锌片质量减小,铜棒上质量增加 D、若甲图与乙图中锌片减小的质量相等,则两装置中还原产物的质量之比为32:1
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11、下列说法正确的是A、对于有气体参与的化学反应,加压可使活化分子百分数增大,化学反应速率加快 B、已知:① , ② , 则 C、同温同压下,在光照和点燃条件下的不同 D、反应热的大小与物质能量和键能均有关系,一般键能越大,物质能量越高
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12、常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是A、0.1溶液:、、 B、0.1溶液:、、 C、pH=11的氨水:、、 D、的饱和溶液:、、
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13、对于化学反应方向,下列说法错误的是A、非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 B、一定温度下,反应的 , C、自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 D、常温下反应能自发进行 , 则该反应的
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14、某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应,实验记录如下:
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
ⅰ.溶液变为浅黄色
ⅱ.溶液变蓝
Ⅱ
ⅰ.溶液保持无色
ⅱ.溶液不变蓝,溶液的
【资料】:碘的化合物主要以和的形式存在。酸性条件下不能氧化 , 可以氧化、在并加热的条件下极不稳定。
(1)、0.5mol⋅L-1NaClO溶液的 , 用离子方程式表示其原因:。(2)、实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是。(3)、对比实验Ⅰ和Ⅱ,研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。①提出假设a:在碱性溶液中不能存在。设计实验Ⅲ证实了假设a成立,实验Ⅲ的操作及现象是。
②进一步提出假设b:NaClO可将氧化为 , 进行实验证实了假设b成立。
(4)、检验实验Ⅱ所得溶液中的:取实验Ⅱ所得溶液,滴加稀硫酸至过量,整个过程均未出现蓝色,一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生,测得溶液的。再加入KI溶液,溶液变蓝,说明实验Ⅱ所得溶液中存在。①产生的黄绿色气体是。
②有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在 , 理由是。欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在 , 改进的实验方案是。
③实验Ⅱ中反应的离子方程式是。
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15、回答下列问题:(1)、某学习小组研究1L某待测液,已知该待测液中除含有0.2mol•L-1的Na+外,还可能含有下列离子中的一种或几种:
阳离子
K+、NH、Mg2+、Ba2+、Fe3+
阴离子
Cl-、Br-、CO、HCO、SO
现进行如图实验操作(每次实验所加试剂均过量):
①由气体B可确定待测液中含有的离子是。
②由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是。
③由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是 , 请写出溶液A反应生成沉淀B的离子方程式。
④综合分析,待测液中K+的最小浓度为。
(2)、该小组将26.3gNiSO4•nH2O样品在900℃下煅烧,样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知:L→N时失掉全部的结晶水。请回答下列问题。
①n的值是。
②固体Q的化学式为。
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16、Q、W、X、Y、Z为短周期元素,Q是原子半径最小的元素,W是地壳中含量最高的元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和: Z与Y位于同一周期, Y原子核外最外层电子比次外层多3个电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y、 Z的元素名称分别为、
(2)X在周期表中的位置是 , 其离子结构示意图为
(3)W元素有多种核素,请写出中子数为10的W元素的一种核素符号
(4)X、Y、Z三种元素原子半径由大到小的顺序为(填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,写出X单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
(5)Y和W两种元素形成的最简单的氢化物中,更稳定的是(用化学式表示)
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17、几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如图:
可供参考的信息有:
①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物。
②A由X和Y两种元素组成,其原子个数比为1:2,元素质量之比为7:8。
③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料。
试根据上述信息回答下列问题:
(1)、A的化学式为 , 每反应1molA转移的电子数为mol。(2)、F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方程式。(3)、N是氯化物,与F具有相同的阳离子。少量N的饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③。分散系③与①、②的本质区别是:。
(4)、化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:。 -
18、高纯单晶硅是重要的半导体材料,在各种集成电路、芯片和CPU的制作中有不可替代的作用。实验室中模拟制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置略去),下列说法错误的是
已知:电负性 , 的沸点为31.8℃,熔点为:-126.5℃,在空气中易自燃,遇水会剧烈反应。
A、实验过程中,加热石英管前应先对进行验纯 B、实验开始时,排尽装置中的空气只是为了防止自燃 C、尾气通入NaOH溶液中,发生反应的化学方程式为: D、为提高装置Ⅳ中的利用率,装置Ⅲ应使用冷水浴 -
19、城市污水中含有一定量的、 , 向污水中加入菌体和溶液,在菌体的作用下依次发生过程Ⅰ、过程Ⅱ,从而实现、的脱除,其过程如图所示。下列说法正确的是A、“过程Ⅰ”中为催化剂 B、的氧化性强于 C、“过程Ⅱ”中氧化产物和还原产物的质量之比为1:1 D、“过程Ⅰ”中和的物质的量之比为1:1,则氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1
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20、实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3的流程如下:
已知Ce3+被有机萃取剂(HA)萃取原理为。下列说法正确的是
A、“酸浸”时,H2O2可用O3代替 B、“萃取”时,振荡分液漏斗应下口倾斜向上,并从下口放气 C、“反萃取”时,为了提高Ce3+的反萃取率,应一次性加入大量的稀硫酸 D、“沉淀”时,加入足量NH4HCO3的离子方程式为