【题目】CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=l∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。下列叙述不正确的是
A.该反应的△H<0
B.曲线b代表H2O
C.N点和M点所处状态的c(H2)不一样
D.其他条件不变,T1℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大
【答案】C
【解析】本题考查了平衡移动原理的应用。根据信息可知,图所示为平衡时(注意平衡这两个字),不同温度(T)下,四种气态物质的物质的量(n)的关系;由图可知,随着温度的升高,氢气的量增多,故升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,所以△H0,故A正确,不选;由上述推测可知,该可逆反应的正反应是放热反应,升温,平衡逆向移动,水(g)和乙烯气体都减少,根据化学方程式的系数可知,水(g)比乙烯气体减少的快,由图可知,升温b和c都减少,且b减少的要快,故b曲线为水(g),故B正确,不选;N点和M点是同一温度下的状态,所以N点和M点所处状态的c(H2)一样,故C错,选;由反应2CO2(g)+6H2 (g)
C2H4(g)+4H2O(g)可知,其他条件不变,压强增大0.2 MPa,相当于体积减小一半,氢气的浓度增大到原来的2倍,但压强增大平衡正向移动,氢气的浓度减小,但平衡时氢气的浓度大于原平衡的浓度且小于原平衡浓度的2倍,故D正确,不选。
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【题目】在1 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.10 | 0.10 | 0.09 |
② | 800 | 0.20 | 0.20 | 0.10 |
③ | 800 | 0.20 | 0. 30 | a |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
下列说法错误的是
A.实验①中,若5 min时测得n(M) =0.05 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N) =
0.01 mol/( L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=1.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.06
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【题目】
钛镍形状记忆合金(TiNi)被广泛用于人造卫星和宇宙飞船的天线,在临床医疗领域内也具有广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式:_________,Ni在元素周期表中的位置是_________。
(2)钛镍合金能溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,二者阴离子的立体构型为______,中心原子的轨道杂化类型是_______。
(3)工业上将金红石(主要成分TiO2)转化为液态TiCl4,再用金属镁在高温下还原得到金属钛,同时生成MgCl2。
①MgCl2的熔沸点比TiCl4高得多,其原因是______。
②原子半径r(Cl)_____r(Mg),离子半径r(O2-)______r(Mg2+)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)金属镍能与CO反应生成一种配合物Ni(CO)4(常温下为无色液体)。Ni(CO)4的固体属于_____晶体,Ni与CO之间的化学键称为__________,提供孤对电子的成键原子是_________。(填元素符号)
(5)一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示:
①该合金中Ti的配位数为________。
②若合金的密度为d g/cm3,晶胞边长a=________pm。(用含d的计算式表示)
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【题目】(15分)凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水:打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路:停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水,打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
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【题目】短周期非金属元素甲~丁在元素周期表中的相对位置如下表所示,下列判断正确的是( )
甲 | 乙 | |
丙 | 丁 |
A. 原子半径:甲<乙
B. 原子最外层电子数:甲>丁
C. 原子核外电子层数:丙>甲
D. 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:丁<丙
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【题目】(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。
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【题目】(14分)
水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
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【题目】乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用a装置来制备。完成下列填空:
(1)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是__________。加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是_______;浓硫酸用量又不能过多,原因是_______。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是_______________。
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,______、_______,然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯,其缺点有__________、__________。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后,还可能含有的有机杂质是________,分离乙酸乙酯与该杂质的方法是_______________。
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【题目】下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 无色溶液中:K+、Na+、MnO4-、SO42-
B. pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
C. 加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、SO42-、NH4+
D. 有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH4+、SCN-、HCO3-
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