4.碳、氮的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.
(1)在一定條件下,聯(lián)氨(N2H4)與H2O2反應(yīng)生成N2和H2O.反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示.該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng).(填寫“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”).
甲胺(CH3NH2)在水溶液中發(fā)生反應(yīng):CH3NH2+H2O?CH3NH2.H2O?CH3CH3++OH-,
CH3NH3Cl溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏(Cl-)>c(CH3NH3+)>c(H+)>c(OH-).
(2)工業(yè)上可采用CO與H2合成甲醇,反應(yīng)方程式為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0
T1℃時,在容積為2L的兩個密閉容器中充入CO、H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
 序號 實(shí)驗(yàn)條件 反應(yīng)時間 CO(g)/mol H2(g)/mol CH3OH(g)/mol
 實(shí)驗(yàn)Ⅰ 恒溫恒容 0min 2 4 0
 10min  2.8 
 20min 1  
 實(shí)驗(yàn)Ⅱ 絕熱恒容 0min 2 4 0
①實(shí)驗(yàn)I前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.06mol•L-1•min-1
②對于實(shí)驗(yàn)I,20min時反應(yīng)達(dá)平衡,其它條件不變,若向容器中再充入0.1molCO(g)和0.2mol CH3OH(g),則平衡逆向移動(填“正向”、“逆向”或“不”);若將溫度變?yōu)門2℃,再次達(dá)到平衡時CH3OH的物質(zhì)的量為1.2mol,則CO的轉(zhuǎn)化率為60%.
③實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ均達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)KI>K(填“>”、“<”或“=”).
(3)T℃時,將碳酸鋇加入Na2SO4溶液中,沉淀發(fā)生轉(zhuǎn)化,寫出反應(yīng)的離子方程式BaCO3(s)+SO42-(aq)=BaSO4(s)+CO32-(aq).反應(yīng)后過濾,所得濾液呈堿性(填寫“堿性”、“酸性”或“中性”).

分析 (1)由圖可知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);
CH3NH3Cl完全電離得到CH3NH3+、Cl-,溶液中CH3NH3+離子水解,溶液呈酸性;
(2)①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v(H2);
②根據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)相對大小判斷平衡移動方向;
根據(jù)平衡時甲醇的物質(zhì)的量變化計(jì)算參加反應(yīng)CO的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算CO轉(zhuǎn)化率;
③實(shí)驗(yàn)I為恒溫條件,實(shí)驗(yàn)Ⅱ?yàn)榻^熱條件,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溫度升高,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動;
(3)碳酸鋇與硫酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀,同時生成碳酸鈉;濾液中含有碳酸鈉,碳酸根水解,溶液呈堿性.

解答 解:(1)由圖可知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);
CH3NH3Cl完全電離得到CH3NH3+、Cl-,溶液中CH3NH3+離子水解,溶液呈酸性,溶液中離子濃度大小為:c(Cl-)>c(CH3NH3+)>c(H+)>c(OH-),
故答案為:放熱反應(yīng);c(Cl-)>c(CH3NH3+)>c(H+)>c(OH-);
(2)①實(shí)驗(yàn)I前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)=$\frac{\frac{4mol-2.8mol}{2L}}{10min}$=0.06mol•L-1•min-1,
故答案為:0.06;
②對于實(shí)驗(yàn)I,20min時反應(yīng)達(dá)平衡,其它條件不變,若向容器中再充入0.1molCO(g)和0.2mol CH3OH(g),由表達(dá)式$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$可知,濃度商Qc>平衡常數(shù),故平衡向逆反應(yīng)反應(yīng)方向移動;
若將溫度變?yōu)門2℃,再次達(dá)到平衡時CH3OH的物質(zhì)的量為1.2mol,由方程式可知參加反應(yīng)CO的物質(zhì)的量為1.2mol,故CO轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%,
故答案為:逆向;60%;
③實(shí)驗(yàn)I為恒溫條件,實(shí)驗(yàn)Ⅱ?yàn)榻^熱條件,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溫度升高,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動,故平衡常數(shù)平衡常數(shù)KI>K,
故答案為:>;
(3)碳酸鋇與硫酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀,同時生成碳酸鈉,反應(yīng)離子方程式為:BaCO3(s)+SO42-(aq)=BaSO4(s)+CO32-(aq),濾液中含有碳酸鈉,碳酸根水解,溶液呈堿性,
故答案為:BaCO3(s)+SO42-(aq)=BaSO4(s)+CO32-(aq);堿性.

點(diǎn)評 本題比較綜合,涉及吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)、離子濃度大小比較、反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡應(yīng)用、化學(xué)平衡計(jì)算、難溶電解質(zhì)溶解平衡等,屬于拼合型題目,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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14.已知電極材料:鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁 電解質(zhì)溶液:CuCl2溶液、Fe2(SO43溶液、鹽酸.按要求回答下列問題:
(1)電工操作上規(guī)定:不能把銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用.請說明原因:在潮濕空氣中易在接口處形成原電池,加快導(dǎo)線腐蝕.
(2)從上述實(shí)驗(yàn)用品中選取合適材料構(gòu)建一個原電池,并繪出原電池裝置圖.
(3)若電極材料選銅和鐵,電解質(zhì)溶液選用Fe2(SO43溶液,再外加導(dǎo)線,構(gòu)成原電池?能(填“能”或“否”)Cu-2e-=Cu2+,2Fe3++2e-=2Fe2+

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15.最近,意大利科學(xué)家使用普通氧分子和帶正電荷的氧離子制造出了由4個氧原子構(gòu)成的氧分子O4,并用質(zhì)譜儀探測到了它是一種存在時間很短的化學(xué)物質(zhì).該氧分子具有空間對稱結(jié)構(gòu),下列關(guān)于該氧分子的說法正確的是(  )
A.是一種新的化合物B.可能含有極性鍵
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12.pH=2的鹽酸和等體積的水混合后的pH值為2.3.

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19.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將盛滿氯化氫氣體的試管倒置于水中,當(dāng)試管中充滿水時立刻取出,則此時試管中溶液的物質(zhì)的量濃度約為多少?

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9.(Ⅰ)將有色氣體單質(zhì)A通入到淀粉碘化鉀溶液中,觀察到溶液顏色先呈現(xiàn)藍(lán)色,最后藍(lán)色又褪去呈現(xiàn)無色.若在碘單質(zhì)上直接通入氣體A至生成物完全液化,得原子個數(shù)比為1:1的紅棕色液體B,其化學(xué)性質(zhì)與其組成元素的單質(zhì)相似.則:
(1)寫出組成氣體A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族.
(2)寫出B的電子式,判斷下列物質(zhì)不能與B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有C
A、H2O       B、CH2=CH2         C、Na2SO4溶液      D、SO2水溶液
(3)請用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)中,溶液藍(lán)色褪去的原因5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+
(Ⅱ)某研究小組為了探究一種無機(jī)鹽X (僅含有五種元素,且含有結(jié)晶水)的組成和性質(zhì).設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):

另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應(yīng),生成兩種單質(zhì),再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標(biāo)況下的氣體乙為0.224L.請回答如下問題:
(1)X的化學(xué)式是(NH42SO4.2FeSO4.2H2O,固體2中存在的化學(xué)鍵類型離子鍵和共價鍵.
(2)溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應(yīng)方程式H++NH3=NH4+,F(xiàn)e2++2NH3.H2O═Fe(OH)2+2NH4+
(3)在一定條件下,生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應(yīng),生成的氣體乙在標(biāo)況下的體積仍為0.224L,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NH3+6CuO═Cu2O+N2+3H2O.
(4)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明無機(jī)鹽X中存在的金屬陽離子取少量無機(jī)鹽X于試管中加水溶解,滴加幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加少量氯水,若溶液出現(xiàn)血紅色,則證明存在Fe2+

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16.苯二甲酸有多種同分異構(gòu)體,其中含苯環(huán)且核磁共振氫譜有3個峰的有( 。
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13.A-G均為有機(jī)化合物,其中A為二鹵代烴,相對分子質(zhì)量為216,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.2%.相關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
已知:
請回答:
(1)C的核磁共振氫譜有2個吸收峰.
(2)①、④的反應(yīng)類型分別為消去反應(yīng)、氧化反應(yīng).
(3)下列關(guān)于F的說法正確的是ad (填選項(xiàng)字母).
a.1mol F與足量金屬鈉反應(yīng)最多生成2mol H2
b.1mol F完全燃燒消耗8.5mol O2
c.能與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀
d.能與NaHCO3反應(yīng)生成CO2
(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式
反應(yīng)③BrCH2CH2CH2CH2Br+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH2CH2CH2OH+2NaBr;反應(yīng)⑤
(5)符合下列條件的同分異構(gòu)體有9種,任寫其中一種的結(jié)構(gòu)簡式
i.與E互為同系物     ii.相對分子質(zhì)量比E大28.

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14.釩是我國的豐產(chǎn)元素,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè).

回答下列問題:
(1)釩在元素周期表中的位置為第4周期ⅤB族,其價層電子排布圖為
(2)釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示.晶胞中實(shí)際擁有的陰、陽離子個數(shù)分別為4、2.
(3)V2O5常用作SO2 轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑.SO2 分子中S原子價層電子對數(shù)是3對,分子的立體構(gòu)型為V形;SO3氣態(tài)為單分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2;SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為sp3;該結(jié)構(gòu)中S-O鍵長有兩類,一類鍵長約140pm,另一類鍵長約為160pm,較短的鍵為a(填圖2中字母),該分子中含有12個σ鍵.
(4)V2O5 溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4),該鹽陰離子的立體構(gòu)型為正四面體;也可以得到偏釩酸鈉,其陰離子呈如圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu),則偏釩酸鈉的化學(xué)式為NaVO3

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