【题目】(1)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H)。
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol—1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
请回答下列问题:
①比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”=)
SiC_____________Si;SiCl4_____________SiO2
②工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)该反应的反应热△H=_____________kJ/mol.
(2)已知化合物Na2O的晶胞如图。
①其中O2-离子的配位数为________,
②该化合物与MgO相比,熔点较高的是________。(填化学式)
③已知该化合物的晶胞边长为apm,则该化合物的密度为___g·cm-3(只要求列出算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的数值为NA)。
【答案】> < +236kJ/mol 8 MgO 4×62/a3×10-30NA
【解析】
(1)①SiC和Si均为原子晶体,所以比较这两种物质的熔点大小,可以通过键能大小判断,由于Si-C键能更大,所以SiC熔点更高;四氯化碳是分子晶体而SiO2是原子晶体,一般原子晶体的熔点远高于分子晶体的熔点,所以SiO2熔点更高;
②由键能计算反应焓变,公式为:ΔH=反应物总键能-生成物总键能;其次要注意,1mol硅单质中,Si-Si键一共有2mol,所以该反应的焓变为:;
(2)①由Na2O的化学式和晶胞结构可知,晶胞中黑球表示Na+,位于晶胞内部,白球表示O2-,位于顶点和面心处;所以O2-的配位数为8;
②MgO是由带电量更高的Mg2+与O2-形成的,因此MgO的熔点比Na2O高;
③化合物晶体的密度=构成晶体的晶胞的密度,所以:。
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【题目】某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下实验:
(1)称取样品ag。
(2)将样品溶于足量稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有___离子,滤渣中含有___;在溶解过滤时使用的仪器有___。
(3)往滤液中加入过量NaOH溶液,过滤,写出该步操作中有关的离子方程式____。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量,质量为bg。有关反应的化学方程式为____。
(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为___。
(6)若第(3)步中加入NaOH溶液的量不足时,会使测定的结果___(“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。若第(4)步对沉淀的灼烧不充分时,会使测定的结果___。若第(4)步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定的结果____。
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【题目】pc类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则该溶液溶质的pc=3。下列说法正确的是
A.25°C时,0.01mol/LNa2S水溶液中,pc(H+)+pc(OH-)=14
B.用0.01mol/L的NaOH溶液滴定某浓度的盐酸,滴定过程中pc(OH-)逐渐增大
C.某温度下,弱酸HB的Ka=1×10-5mol/L,则该溶液中pc(H+)+pc(B-)=l0
D.向0.0lmol/L的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴加烧碱溶液,滴加过程中pc(Ca2+)逐渐减小
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【题目】CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2),还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。
I.制合成气
科学家提出制备:“合成气”反应历程分两步:
反应①: CH4(g)C(ads)+2H2(g) (慢反应)
反应②:C(ads)+CO2(g)2CO(g) (快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如下图:
(1) CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为____。 能量变化图中:E5+E1_______E4+ E2(填“>” 、 “< ” 或 “= ”)。
II.甲醇合成
在某 CO 催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:
i. CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1< 0
ii.CO2(g) + H2(g)CO (g)+H2O(g) △H2>0
iii . CO(g)+2H2( g)CH3OH(g) (g) △H3< 0
(2)5MPa 时,往某密闭容器中按投料比n(H2) :n ( CO2) =3:1 充入H2和CO2。反应达到平衡时, 测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大, 原因是_____。
②250°C时,反应 i i 的平衡常数____1(填“> ”“< ”或“=”)
③下列措施中,无法提高甲醇产率的是____(填标号)。
A.加入适量CO B.增大压强 C.循环利用原料气 D.升高温度
④在下图中画出n(H2)/ n(CO2)随温度变化趋势图_____。
(3)反应i可能的反应历程如下图所示。
注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或字母,单位:eV)。其中TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒,反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为__。
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【题目】碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其它锰盐的原料,用于医药、电焊条辅助原料等。工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子浓度c(Mn+)=0.1 mol L -1,形成M(OH)n沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 3.8 | 8.8 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 5.2 | 10.8 | 11.6 |
③常温下,Ksp(CaF2) =1.46×10-10,Ksp(MgF2) = 7.30×10-11
回答下列问题:
(1)混合研磨成细粉的目的是_________________。
(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________。
(3)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为________;再调节溶液pH范围为________将Al3+、Fe3+变为沉淀除去;再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+,当c(Ca2+)=1.0×10-5molL-1时,c(Mg2+)=______molL-1。
(4)碳化结晶过程中不能用(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液可能的原因是_________。
(5)在操作流程中可以循环利用的物质是__________。
(6)测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.2500g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00 mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-,冷却至室温。加水稀释至50 mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为:[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2)。重复操作3次,记录数据如下表:
滴定 次数 | 0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 10.20 |
2 | 0.22 | 11.32 |
3 | 1.05 | 10.95 |
则产品的纯度=____________,若滴定终点时俯视读数,则测得的碳酸锰粗产品的纯度__________。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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【题目】实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;关于该反应的下列说法不正确的是( )
A. Na2NO2是氧化剂,NH4Cl是原剂
B. N2既是氧化产物,又是还原产物
C. NH4Cl中氮元素被还原
D. 每生成1molN2转移电子的物质的量为3mol
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【题目】一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家认为方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中,评价正确的是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③
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【题目】利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为 每次只改变一种条件(X),其它条件不变,CH4的平衡转化率随X的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A.某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol/L,= 25%,则K=3
B.X为投料比时,的变化趋势为曲线N
C.X为压强时,的变化趋势为曲线M
D.X为温度时,的变化趋势为曲线N
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【题目】已知部分被氧化的镁条1.6 g,和足量的盐酸反应,在标准状况下生成H21.12 L,在跟盐酸反应前被氧化的镁是 ( )
A.1.2 gB.0.64 gC.0.4 gD.0.24 g
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