【题目】NO2是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。回答下列问题:
(1)NO2可以被NaOH溶液捕获生成两种钠盐,溶液呈碱性,写出反应的化学方程式______________,已知常温下,HNO2的电离平衡常数为Ka=5.0×10-4,则0.1mo/L NaNO2中c(OH-)=_____________(已知)
(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步,反应情况如下表:
反应 | 速率表达式 | 反应热 |
反应I:2NO(g) |
| △H1<0 |
反应II:N2O2(g)+O2(g) |
| △H2<0 |
反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H______(用△H1、△H2表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)达到平衡状态,若升高温度,K将____(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数的表达式K=____(用
、
、
、
表示)
(3)反应N2O4(g) 2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强关系为:υ(N2O4)=k1· p(N2O4),υ(NO2)=k2· p(NO2),其中
、
是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态对应的两个点是___________
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。Y的化学式为____________
【答案】2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 1.414×10-6mol/L △H1+△H2 减小 k1正k2正/k1逆k2逆 BD N2O5
【解析】
(1)NO2和NaOH溶液反应生成生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,根据元素守恒可知两种盐为NaNO3、NaNO2,反应的化学方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,HNO2为弱酸,0.1mo/LNaNO2中,根据NO2-+H2OOH-+HNO2可知,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)= c(HNO2)c(OH-)c(H+)/[c(NO2-)c(H+)]=Kw/Ka=c2(OH-)/c(NO2-)=1.0×10-14/(5×10-4)=2×10-11,其中c(NO2-)=0.1mol/L,故c(OH-)=1.414×10-6mol/L,故答案为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;1.414×10-6mol/L。
(2)①2NO(g)N2O2(g);②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g),而目标反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的△H=①+②=△H1+△H2;由于△H1、△H2均<0,则反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)为放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;反应达平衡状态时,υ1正=υ1逆、υ2正=υ2逆,所以υ1正×υ2正=υ1逆×υ2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),则是K=c2(NO2)/[c(N2O2)c(O2)]=k1正k2正/k1逆k2逆;
故答案为:△H1+△H2;减小;k1正k2正/k1逆k2逆。
(3)反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡时N2O4、NO2的消耗速率之比应为1:2,根据图像,能表示反应达到平衡状态的对应的两个点是B和D,
故答案为:BD。
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,NO2作燃料、O2作氧化剂,所以石墨I为负极、石墨II为正极,石墨I电极上生成氧化物Y,因为负极上失电子,所以Y是N2O5,
故答案为:N2O5。
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【题目】化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下:
化学键 | H—H | Cl—Cl | H—Cl |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | 243 | 431 |
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.H2(g)+
Cl2(g)=HCl(g) ΔH=-91.5kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1
C.H2(g)+
Cl2(g)=HCl(g) ΔH=+91.5kJ·mol-1
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ·mol-1
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【题目】以下是某药物中间体D的合成过程:
A(C6H6O) B
(1)A的结构简式为_________________,A转化为B的反应类型是____________。
(2)D中含氧官能团的名称是__________。
(3)鉴别B、C可以用的试剂名称是______________。
(4)D在一定条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式是_________________。
(5)同时符合下到条件的D的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体;②苯环上只有2个取代基;③遇氯化铁溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是________________________________(写结构简式)。
(6)已知:
+CH≡CH
请设计合成路线以A和C2H2为原料合成(无机试剂任选):____________。
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【题目】硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程为_________________________,工艺师常用____________(填物质名称)来雕刻玻璃,其所对应的方程式为___________
(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,则Na2SiO3可作生产_______________的原料。
(3)工业上常用2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是____________(填化学式,下同),氧化剂是________________。
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【题目】已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按
向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(
)与温度(T)、
的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是
A. 图甲中
B. 若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C. 温度T1、, Cl2的转化率约为33.3%
D. 图乙中,线A表示正反应的平衡常数
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【题目】下列指定反应的离子方程式不正确的是( )
A. NO2溶于水:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
B. 漂白粉溶液呈碱性的原因:ClO-+H2OHClO+OH-
C. 酸性条件下用H2O2将海带灰中I-氧化:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
D. 氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
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【题目】反应A+BC(ΔH < 0)分两步进行:①A+B
X(ΔH>0); ②X
C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )。
A.
B.
C.
D.
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【题目】下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据
下列有关叙述正确的是
A. 以上10种元素的原子中,失去核外第一个电子所需能量最少的是⑧
B. 由⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是PCl5和CCl4
C. 某元素R的原子半径为1.02×10-10 m,该元素在周期表中位于第三周期第ⅤA族
D. 若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物,则其化合物的电子式
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【题目】苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分)
A. 相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B. 提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变
C. 当pH为5.0时,饮料中=0.16
D. 碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c()+c(
)+c(OH–)–c(HA)
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