【題目】NO2和N2O4的相互轉(zhuǎn)化2NO2(g)N2O4(g)是高中乃至大學(xué)討論化學(xué)平衡問題的常用體系。請(qǐng)回答:
Ⅰ.將N2O4 (g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),可用來制備硝酸。
(1)已知2NO2(g)N2O4(g) △H1 2NO2(g)N2O4(l) △H2
下列能量變化示意圖正確的是__________。
A.B.C.
(2)NO2和N2O4物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
Ⅱ.對(duì)于2NO2(g)N2O4(g)反應(yīng)體系,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=,其中Pθ為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(1×105 Pa),P(N2O4)和P(NO2)為各組分平衡分壓(平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(1)若起始NO2的物質(zhì)的量設(shè)為1mol,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,N2O4的平衡產(chǎn)率為0.75,則Kθ=____________。
(2)利用現(xiàn)代手持技術(shù)傳感器可以探究壓強(qiáng)對(duì)2NO2(g)N2O4(g)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)條件下,往針筒中充入一定體積的NO2氣體后密封并保持活塞位置不變。分別在t1、t2時(shí)刻迅速移動(dòng)活塞后并保持活塞位置不變,測(cè)定針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化如圖所示。
①B點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為_______。
②E、H兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量ME____MH(填“<、>或=”)。
Ⅲ.以連二硫酸根(S2O42-)為媒介,使用間接電化學(xué)法也可處理燃煤煙氣中的NO,裝置如圖所示:
(3)①陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為_________。
②NO吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4+,若通電時(shí)電路中轉(zhuǎn)移了0.3mole-,則此通電過程中理論上吸收的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____mL。
Ⅳ.常溫下,將a mol·L-1的醋酸與bmol·L-1Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=_____(用含a和b的代數(shù)式表示)。
【答案】B 4NO2+4N2O4+3O2+6H2O=12HNO3 3.75 6% < 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O 1344
【解析】
Ⅰ.(1)2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應(yīng),則△H1<0; 2NO2(g)N2O4(l)為放熱反應(yīng),則△H2<0,N2O4(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l)為放熱反應(yīng),則能量:N2O4(g)>N2O4(l),據(jù)此分析判斷;(2)四氧化二氮能轉(zhuǎn)化為二氧化氮,二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸,按照要求書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式;
Ⅱ.(1)如果1mol二氧化氮完全轉(zhuǎn)化為四氧化二氮,則生成四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.5mol,N2O4的平衡產(chǎn)率為0.75,則生成n(N2O4)=0.5×0.75mol=0.375mol,消耗的n(NO2)=2×0.375mol=0.75mol,求出平衡時(shí)混合總氣體物質(zhì)的量,平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)算出PN2O4和PNO2,結(jié)合Kθ=計(jì)算;
(2)①恒溫恒容條件下,氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,設(shè)開始時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量為1mol,則B點(diǎn)混合氣體總物質(zhì)的量=×1mol=0.97mol,根據(jù)方程式求出參加反應(yīng)的n(NO2),再計(jì)算二氧化氮的轉(zhuǎn)化率;②恒容時(shí)壓強(qiáng)越大氣體總物質(zhì)的量越大,反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量減小;
III.(3)①根據(jù)圖像,陰極區(qū)通入的液體主要含SO32-,流出主要含S2O42-,據(jù)此書寫陰極區(qū)的電極反應(yīng)式;②由于NO吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4+,根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子求出吸收的NO;
Ⅳ.將a mol/L的醋酸與b mol/L Ba(OH)2溶液等體積混合,溶液中溶質(zhì)為醋酸鋇和氫氧化鋇,反應(yīng)平衡時(shí),2c(Ba2+)=c(CH3COO-),溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,依據(jù)電離方程式計(jì)算醋酸的電離平衡常數(shù)。
Ⅰ.(1)2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應(yīng),則△H1<0,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量; 2NO2(g)N2O4(l)為放熱反應(yīng),則△H2<0,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,N2O4(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l)為放熱反應(yīng),則能量:N2O4(g)>N2O4(l),只有B符合,故答案為:B;
(2)四氧化二氮能轉(zhuǎn)化為二氧化氮,二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸,NO2和N2O4物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO2+4N2O4+3O2+6H2O=12HNO3,故答案為:4NO2+4N2O4+3O2+6H2O═12HNO3;
Ⅱ.(1)如果1mol二氧化氮完全轉(zhuǎn)化為四氧化二氮,則生成四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.5mol,N2O4的平衡產(chǎn)率為0.75,則生成n(N2O4)=0.5×0.75mol=0.375mol,消耗的n(NO2)=2×0.375mol=0.75mol,平衡時(shí)混合總氣體物質(zhì)的量=(0.375+1-0.75)mol=0.625mol,PN2O4=×Pθ=0.6Pθ,PNO2=×Pθ=0.4Pθ,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ===3.75,故答案為:3.75;
(2)①恒溫恒容條件下,氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,設(shè)開始時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量為1mol,則B點(diǎn)混合氣體總物質(zhì)的量=×1mol=0.97mol,根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)知,反應(yīng)前后減少的物質(zhì)的量相當(dāng)于參加反應(yīng)的二氧化氮的物質(zhì)的量一半,則參加反應(yīng)的n(NO2)=(1-0.97)mol×2=0.06mol,二氧化氮轉(zhuǎn)化率= ×100%=6%,故答案為:6%;
②恒容時(shí)壓強(qiáng)越大,氣體總物質(zhì)的量越大,反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量越小,t1時(shí)增大容器體積,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致氣體相對(duì)分子質(zhì)量減。t2縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),氣體物質(zhì)的量減小,最小的是H點(diǎn),則H點(diǎn)是相對(duì)分子質(zhì)量最大的點(diǎn),E、H兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量ME<MH,故答案為:<;
III.(3)①由圖可知,陰極區(qū)通入的液體主要含SO32-,流出主要含S2O42-,所以陰極區(qū)電極反應(yīng)式為2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O,故答案為:2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O;
②由于NO吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4+,NO~NH4+~5e-,若電路中轉(zhuǎn)移0.3mol e-,則吸收NO 0.06mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為=0.06mol×22.4L/mol=1.344L=1344mL,故答案為:1344。
Ⅳ.通常狀況下,將a mol/L的醋酸與b mol/L Ba(OH)2溶液等體積混合,溶液中溶質(zhì)為醋酸鋇和氫氧化鋇,反應(yīng)平衡時(shí),2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol/L,溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸電離平衡常數(shù)依據(jù)電離方程式寫出K===×10-7,故答案為:×10-7。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系和元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn);卮鹣铝袉栴}:
I.NaNH2熔點(diǎn)(210℃)比NaOH 熔點(diǎn)(318.4℃)低, 解釋原因正確的是 (__________)
A.是因?yàn)?/span>NaNH2比NaOH 的相對(duì)分子質(zhì)量小,前者分子間作用力小。
B.NaOH存在分子間氫鍵
C.NaNH2、NaOH均是離子化合物,其熔沸點(diǎn)高低與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),陰、陽離子電荷數(shù)越高,離子半徑越小,離子鍵強(qiáng)度越大(或離子晶體的晶格能越大),則熔點(diǎn)越高。由于原子半徑N>O,且NH2- 比OH- 原子個(gè)數(shù)多,則NH2- 比OH- 離子半徑大,所以NaNH2比NaOH離子晶體的晶格能小,其熔點(diǎn)低。
D.N和O均處于第二周期,N在左方,同周期元素從左到右,元素的非金屬性增強(qiáng),其氫化物水溶液的酸性H2O>NH3,則堿性NaNH2>NaOH
II.根據(jù)下圖所示裝置回答以下問題。
(1)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Cl的非金屬性大于S:錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________________________。
(2)若要用此裝置證明非金屬性: N>C>Si,從以下所給物質(zhì)中選出實(shí)驗(yàn)所要用到物質(zhì):
①稀HNO3溶液 ②稀硫酸溶液 ③碳酸鈣 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
試劑A與C分別對(duì)應(yīng)為_________________(填數(shù)字序號(hào))。
有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說明N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱,你認(rèn)為發(fā)生干擾的化學(xué)方程式為:_______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有部分元素的性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息如表所示:
元素編號(hào) | 元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息 |
T | 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 3 倍 |
X | 常溫下單質(zhì)分子為雙原子分子,分子中含有 3 對(duì)共用電子對(duì) |
Y | M 層比K 層少 1 個(gè)電子 |
Z | 其離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的 |
(1)T、X、Y、Z 形成的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是_____。(用離子符號(hào)表示)
(2)元素 Y 與元素 Z 相比,金屬性較強(qiáng)的是_____(用元素符號(hào)表示),下列表述中能 證明這一事實(shí)的是_____(填字母序號(hào))。
a.Y 單質(zhì)的熔點(diǎn)比 Z 單質(zhì)的低
b.Y 的化合價(jià)比Z 的低
c.常溫下Y 單質(zhì)與水反應(yīng)的程度很劇烈,而Z 單質(zhì)在加熱條件下才能與水反應(yīng)
d.Y 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性比 Z 的強(qiáng)
(3)T、X、Y、Z 中有兩種元素能形成既含離子鍵又含非極性共價(jià)鍵的常見化合物,寫出該化合物的電子式:________,元素 X 與氫元素以原子個(gè)數(shù)比 1∶2 化合形成常用于火箭燃料的化合物 W,寫出 W 的電子式_______
(4)元素 T 和氫元素以原子個(gè)數(shù)比 1∶1 化合形成化合物 Q, Q 能與 W 發(fā)生氧化還原反應(yīng), 生成X 的單質(zhì)和T 的另一種氫化物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且X、Z原子序數(shù)之和是Y、W原子序數(shù)之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的二元化合物,M是某種元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì),乙和丁的組成元素相同,且乙是一種“綠色氧化劑”,化合物N是具有漂白性的氣體(常溫下)。上述物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物和生成物省略)。下列說法正確的是( )
A.含W元素的鹽溶液可能顯酸性、中性或堿性
B.化合物N與乙烯均能使溴水褪色,且原理相同
C.原子半徑:r(Y)>r(Z)>r(W)
D.Z與X、Y、W形成的化合物中,各元素均滿足8電子結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),NaCN溶液中CN-、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如圖甲所示。向10mL0.01mol·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的鹽酸,其pH變化曲線如圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5)]。
下列溶液中的關(guān)系中正確的是( )
A.常溫下,NaCN的水解平衡常數(shù):Kh(NaCN)=10-4.5mol/L
B.圖甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
C.圖乙中b點(diǎn)的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.圖乙中c點(diǎn)的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物K是某藥物的前體,合成路線如圖所示:
已知:R-CN;
+
(1)A的名稱是_____________。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是___________________。
(3)反應(yīng)②的類型是__________________。
(4)反應(yīng)③中的試劑X是________________。
(5)E屬于烴,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_________________。
(6)H中所含的官能團(tuán)是_________________。
(7)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是_____________________。
(8)H經(jīng)三步反應(yīng)合成K,寫出中間產(chǎn)物I和J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種芳綸纖維的拉伸強(qiáng)度比鋼絲還高,廣泛用作防護(hù)材料。其結(jié)構(gòu)片段如下圖
下列關(guān)于該高分子的說法正確的是
A. 完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中,苯環(huán)上的氫原子具有不同的化學(xué)環(huán)境
B. 完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中,含有官能團(tuán)―COOH或―NH2
C. 氫鍵對(duì)該高分子的性能沒有影響
D. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求回答下列問題:
(1)羥基的電子式_______
(2)某氣態(tài)有機(jī)物相對(duì)于氫氣的密度為 14,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
(3)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,則其一氯代物共有_______種。
(4)新戊烷用系統(tǒng)命名法命名應(yīng)為_______。
(5)分別將等物質(zhì)的量的 C3H8、C4H8 完全燃燒,消耗氧氣質(zhì)量多的是_______(填分子式)。
(6)下列最簡(jiǎn)式中,只能代表一種有機(jī)物的有_______ (選填對(duì)應(yīng)的序號(hào))。
①CH3 ②CH2 ③CH2O ④CH4O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某有機(jī)物A由C、H、O三種元素組成,在一定條件下,A、B、C、D、E之間的轉(zhuǎn)變關(guān)系如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題:
(1)C的官能團(tuán)名稱是___,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:___。
(2)圖示反應(yīng)中的①③反應(yīng)類型分別屬于___、___。
(3)下列說法不符合乙烯的是___(填寫編號(hào))。
a.乙烯在光照條件下易與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)
b.乙烯分子中的所有原子處在同一平面上
c.可用燃燒法區(qū)分甲烷.乙烯和乙炔
(4)圖示中反應(yīng)①和③的化學(xué)方程為:___,___。
(5)A的同分異構(gòu)體中(不包括A本身)與A屬于同類物質(zhì)的有___種,其中只有一個(gè)甲基的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。
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