【題目】工業(yè)上高純硅可以通過下列反應(yīng)制。SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)﹣236kJ
(1)反應(yīng)涉及的元素原子半徑從大到小的排列順序為_____。其中硅原子最外層有_____個未成對電子,有_____種不同運動狀態(tài)的電子;
(2)反應(yīng)涉及的化合物中,寫出屬于非極性分子的結(jié)構(gòu)式:_____;產(chǎn)物中晶體硅的熔點遠高HCl,原因是_____;
(3)氯和硫是同一周期元素,寫出一個能比較氯和硫非金屬性強弱的化學(xué)方程式:_____;
(4)在一定溫度下進行上述反應(yīng),若反應(yīng)容器的容積為2L,3分鐘后達到平衡,測得氣體質(zhì)量減小8.4g,則在3分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為_____;
(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_____,可以通過_____使K增大;
(6)一定條件下,在密閉恒容器中,能表示上述反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____。
a.v逆(SiCl4)=2v正(H2)
b.固體質(zhì)量保持不變
c.混合氣體密度保持不變
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
【答案】Si>Cl>H 2 14 、H-H Si是原子晶體而HCl是分子晶體 H2S+Cl2=S↓+2HCl 0.1mol/(L.min) 升高溫度 bc
【解析】
⑴ 反應(yīng)涉及的原子有Si、Cl、H,根據(jù)電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大半徑越小得出半徑大小關(guān)系:Si>Cl>H;Si原子最外層有4個電子,最外層電子排布式為:3s23p2,p軌道有2個未成對電子;Si原子核外共有14個電子,所以就有14種不同運動狀態(tài)的電子,故答案為:Si>Cl>H;2;14;
⑵SiCl4為正四面體結(jié)構(gòu)是非極性分子,其結(jié)構(gòu)式為: ,H2是雙原子形成的單子分子,也是非極性分子,其結(jié)構(gòu)式為H-H;產(chǎn)物中硅是原子晶體,HCl形成的是分子晶體,故晶體硅的熔點遠高HCl固體的熔點,故答案為:、H-H;Si是原子晶體而HCl是分子晶體;
⑶ 非金屬性強的非金屬單質(zhì)可以從溶液中置換出非金屬性弱的非金屬單質(zhì),化學(xué)反應(yīng)方程式:H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓,故答案為:H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓;
⑷ 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)減輕的質(zhì)量是生成硅的質(zhì)量,所以生成硅的物質(zhì)的量n(Si)= ,根據(jù)n(H2):n(Si) =2:1 得出n(H2) = 0.6 mol,再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式得出,故答案為:0.1mol/(Lmin);
⑸平衡常數(shù)表達式等于生成物平衡濃度冪之積比上反應(yīng)物平衡濃度冪之積,此反應(yīng)K=,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫可以使平衡右移,生成物平衡濃度增大,反應(yīng)物濃度減小,故K增大;故答案為:;升高溫度;
(6)a.v逆(SiCl4)=2v正(H2),說明正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),故a錯誤;
b.只有達到平衡時,固體質(zhì)量才為一定值,未達平衡時一直在變化,故固體質(zhì)量保持不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故b正確;
c.根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知固體質(zhì)量與氣體總質(zhì)量之和為一定值,只有達到平衡時,氣體質(zhì)量才為一定值,未達平衡時一直在變化,由于容積固定,所以混合氣體密度保持不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故c正確;
d.c(SiCl4)、c(H2)和c(HCl)的初始濃度未知,變化量也未知,所以當c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4時不一定為化學(xué)平衡狀態(tài),故d錯誤;
故答案為:bc。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室用濃硫酸和乙醇制取乙烯時,常會看到燒瓶中液體變黑,制得的乙烯中混有CO2、SO2等雜質(zhì)。某課外小組設(shè)計了如下裝置,證明乙烯中混有CO2、SO2并驗證乙烯的性質(zhì)。
回答下列問題:
(1)裝置A是乙烯的發(fā)生裝置。圖中一處明顯的錯誤是__________,燒瓶中碎瓷片的作用是__________。
(2)若要檢驗A中所得氣體含有SO2,可將混合合氣體直接通入__________(填代號,下同)裝置;若要檢驗,A中所得氣體含有CH2=CH2,可將混合氣體先通入B裝置,然后通入__________裝置。
(3)小明將從A出來的混合氣體依次通過B、E、D、E,發(fā)現(xiàn)D前面的石灰水中無明顯變化、D后面的石灰水變渾濁。請對出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因進行合理猜想__________。
(4)寫出實驗室制取乙烯的化學(xué)方程式__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)常用燃料與水蒸氣反應(yīng)制備H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。
(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.4kJmol-1,下列判斷正確的是_______。
a.該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量小于生成物總能量
b.標準狀況下,上述反應(yīng)生成1L H2氣體時吸收131.4 kJ的熱量
c.若CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(1)△H=﹣QkJmol-1,則Q<131.4
d.若C(s)+CO2(g)2CO(g)△H1;CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H2則:△H1+△H2=+131.4kJmol-1
(2)甲烷與水蒸氣反應(yīng)也可以生成H2和CO,該反應(yīng)為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。已知在某溫度下2L的密閉絕熱容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸氣,測得的數(shù)據(jù)如表:
不同時間各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol | ||||
0min | 2min | 4min | 6min | |
CH4 | 2.00 | 1.76 | 1.60 | n2 |
H2 | 0.00 | 0.72 | n1 | 1.20 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算:
①0min~2min 內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為_____________________。
②達平衡時,CH4的轉(zhuǎn)化率為_____________;在上述平衡體系中再充入2.00mol甲烷1.00mol 水蒸氣,達到新平衡時H2的體積分數(shù)與原平衡相比___________(填“變大”、“變小”或“不變”),可判斷該反應(yīng)達到新平衡狀態(tài)的標志有__________(填字母)。
a.CO的含量保持不變 b.容器中c(CH4)與c(CO)相等
c.容器中混合氣體的密度保持不變 d.3υ正(CH4)=υ逆(H2)
(3)合成甲醇工廠的酸性廢水中含有甲醇(CH3OH),常用向廢液中加入硫酸鈷,再用微生物電池電解,電解時Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,達到除去甲醇的目的。工作原理如圖( c為隔膜,甲醇不能通過,其它離子和水可以自由通過):
①a電極的名稱為__________。
②寫出除去甲醇的離子方程式______________________。
③微生物電池是綠色酸性料電池,寫出該電池正極的電極反應(yīng)式為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)過程中,其主要反應(yīng)不涉及氧化還原反應(yīng)的是( 。
A.純堿B.氨氣C.燒堿D.鹽酸
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【題目】下列圖示兩個裝置的說法錯誤的是( 。
A.Fe的腐蝕速率,圖Ⅰ>圖Ⅱ
B.圖Ⅱ裝置稱為外加電流陰極保護法
C.圖Ⅰ中C棒上:2H++2e=H2↑
D.圖Ⅱ中Fe表面發(fā)生還原反應(yīng)
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【題目】高鐵酸鹽是新型、高效、多功能的綠色水處理劑。
(1)配平化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
_____Fe(OH)3+ NaClO+ NaOH→ Na2FeO4+ NaCl+ H2O
反應(yīng)中氧化劑是_____,被還原的元素是_____;
(2)若上述反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗NaOH的物質(zhì)的量為_____;
(3)高鐵酸鈉和二氧化氯都是高效殺菌消毒劑,消毒效率(單位物質(zhì)的量轉(zhuǎn)移的電子數(shù))高鐵酸鈉是二氧化氯的_____倍;
(4)含Fe3+的溶液與NaHCO3混合,產(chǎn)生紅褐色沉淀,同時有無色無味的氣體生成,用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象_____;
(5)比較同溫下濃度均為0.01mol/L的①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3四種溶液中c(CO32﹣)的大小關(guān)系為_____(用編號表示)。
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【題目】酸雨的主要成分是H2SO4,以下是形成途徑之一:①NO2+SO2=NO+SO3,②2NO+O2=2NO2,③SO3+H2O=H2SO4,以下敘述錯誤的是
A. NO2由反應(yīng)N2+2O22NO2生成
B. 總反應(yīng)可表示為2SO2+O2+2H2O2H2SO4
C. 還可能發(fā)生的反應(yīng)有4NO2+O2+2H2O=4HNO3
D. 還可能發(fā)生的反應(yīng)有4NO+3O2+2H2O=4HNO3
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【題目】某研究性學(xué)習小組的甲、乙同學(xué)分別設(shè)計了以下實驗來驗證元素周期律。甲同學(xué)取鈉、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的鹽酸中,預(yù)測實驗結(jié)果。
(1)甲同學(xué)設(shè)計實驗的目的是__。
(2)利用如圖所示裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。
①儀器A的名稱為__,干燥管D的作用是__。
②實驗室中現(xiàn)有藥品:Na2S溶液、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請選擇合適的藥品設(shè)計實驗來驗證氯的非金屬性強于硫。裝置A、B、C中所裝藥品分別為__、__、__,裝置C中的實驗現(xiàn)象為有黃色沉淀生成,相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為__。
③若要證明非金屬性:S>C>Si,則A中加__,B中加Na2CO3,C中加__,觀察到C中的現(xiàn)象為___。
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【題目】隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二”五期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H= -1160 kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44.0 kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g),CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式________。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++ O2+ 4H+= 4Fe3++ 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為________。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為________。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________ (保留兩位小數(shù))。
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率________ (填“增大”、“不變”或“減小”) 。
④下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到平衡的是___(填序號字母)。
A.容器內(nèi)壓強保持不變
B.2v正(NO) =v逆(N2)
C.容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不變
D.混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件,過一段時間反應(yīng)重新達到平衡,則改變的條件可能是________。請在下圖中畫出30min至40min的變化曲線________。
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