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【题目】研究含硫物质的循环,是能源开发和利用的重要途径之一。
(1)研究人员利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:
①反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol -1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3=-297 kJmol -1
反应Ⅱ的热化学方程式为________。
②对于反应Ⅱ,将投料比(n(SO2):n(H2O))为 3:2 的混合气体充入恒容的密闭容器中, 在不同压强下,H2SO4 在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是___
A.p2>p1,反应Ⅱ的ΔS < 0
B.使用合适催化剂可以提高 H2SO4 在平衡体系中物质的量分数
C.其他条件相同时,投料比(n(SO2):n(H2O))改变为 2:1,可提高 SO2 的平衡转化率
D.当容器内气体的密度不变时,可判断反应达到平衡状态
E.温度升高,有利于反应速率加快,SO2 的平衡转化率提高,K 值变小
(2)“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应A:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应B:2HI(g) H2(g) + I2(g)
反应C:2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
①某温度下将 1mol HI 充入密闭容器中发生反应B,达到第 1 次平衡后,用选择性膜完全分离出 H2,达到第 2 次平衡后再次分离H2,重复多次,平衡时 n(HI)如下表:
达到平衡的次数 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 第 4 次 | 第 5 次 | …… |
n(HI)/mol | 0.78 | 0.67 | 0.60 | 0.55 | 0.51 | …… |
归纳出分离 H2 的次数对 HI 转化率的影响________。第 2 次平衡时 I2 的物质的量为 n(I2)=_____mol;
②反应 A 发生时,溶液中同时存在以下化学平衡: I2(aq) + I(aq) (aq),其反应速率极快且平衡常数很大。现将 1mol SO2 缓缓通入含 1 mol I2 的水溶液中恰好完全反应。请在下图中画出溶液中的物质的量 n( I3- )随反应时间 t 变化的曲线图____。
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【题目】I.化合物甲和化合物乙的混合粉末是汽车安全气囊中存放的化学物质,经组成分析,确定该混合粉末仅含 Na、Fe、N、O 四种元素。为研究安全气囊工作的化学原理,进行以下实验操作:
请回答下列问题:
(1)工业上冶炼单质2的化学方程式为 ________;
(2)若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 ________;
(3)化合物甲可用下列方法制备:30℃时,将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,充分反应后先回收得到 CH3OH,母液降温结晶,过滤得到化合物甲。写出用该法制备化合物甲的化学反应方程式 ________。
II.晶体硅是一种重要的非金属材料。实验室用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略)。制备纯硅的主要反应为:SiHCl3+H2 = Si(纯)+3HCl
已知①SiHCl3 沸点 33.0℃,上述反应在 1000~1100℃进行;②SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是___________;
A.装置B中的溶液可以是浓硫酸
B.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化
C.装置D中观察到的现象是有固体物质生成
D.装置D可以采用普通玻璃管代替石英管
E.为保证制备纯硅实验的成功,关键的操作步骤有检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气、干燥气体
F.尾气处理装置中可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中
(2)为检验某粗硅中存在的铁元素,可采取的实验操作方法是__________;
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【题目】三氟化氮(NF3)是一种无色、无臭的气体。三氟化氮在一定条件下与水蒸气能发生氧化还原反应,反应产物中生成酸 X、酸 Y 和一种无色气体(遇空气变成红棕色),其中酸 X 是一种弱酸,酸Y 为常见的含氧强酸。
(1)NF3的空间构型为__________。
(2)酸X是弱酸(难电离)的可能原因是______。
(3)工业上通过 NH3 和氟气(F2)反应制备 NF3,请结合题给信息,判断NF3主要表现出来的化学性质是_______。
(4)NF3的一种下游产品三聚氟氰(分子式为:C3N3F3),分子结构中显示有环状结构,请从价键理论和物质的相对稳定性角度写出三聚氟氰的结构式________。
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【题目】已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时,水的电离平衡曲线应为_________请说明理由_________
(2)95℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_________
(3)95℃时,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________
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【题目】工业上以铅铁矿(主要成分为FeOCr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠 (Na2Cr2O72H2O),其主要反应为:
①4FeO Cr2O3 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4 + H2SO4 Na2SO4 + Na2Cr2O7 + H2O
下列说法中正确的是
A.反应①和②均为氧化还原反应
B.反应①中FeO Cr2O3是还原剂,在反应中失去电子。
C.反应②中Na2CrO4发生氧化反应
D.生成l mol的CO2,反应①转移3.5 mol电子
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【题目】亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂。以氯酸钠(NaC1O3)为原料 制备NaC1O2粗品的工艺流程如下图所示。
己知:①纯C1O2易分解爆炸,空气中C1O2的体积分数在10%以下比较安全。
②NaClO2高于60°C会分解。
(1)反应I的离子方程式为____;反应中需同时鼓入空气的主要目的是____ °
(2)“合成”过程中的氧化剂是______。
(3)蒸发时,需要减压的目的是_____。
(4)“冷却结晶”后获得NaClO,粗产品的操作是_____(填操作名称)。
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【题目】高铁酸钾(K2FeO4)既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂。工业 上制备高铁酸钾的一种工艺流程如下:
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为 ____。
(2) “反应I”中参加反应的Fe3+与ClO-的物质的量之比为2 : 3,则滤液中含氯物质的化学式为____。写出“反应I”的离子方程式:_____。
(3)K2FeO4在水中发生反应:4K2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3 (胶体)+8KOH+3O2 ↑。高铁酸钾能消毒杀菌是因为____;它能净水是因为_____。
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【题目】水溶液X中只可能溶有Na+、Mg2+、Al3+、、、、、中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:
下列判断正确的是
A.气体甲一定是纯净物B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.Na+、和一定存在于溶液X中D.和一定不存在于溶液X中
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【题目】如右图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入10 mL盐酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________________________________ 。
(2)产生上述现象的原因是____________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:_________________________________;
反应中转移了0. 04mol电子时;标准状况下产生多少________mL的H2;消耗镁多少________g(保留两位小数);生成的MgCl2物质的量浓度为________。(溶液体积保持不变)
(4)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl2和H2的总能量;此反应为________ (填放热反应或者吸热反应)。
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【题目】保持在室温下,将pH和体积相同的这两种酸(HNO2和CH3COOH)分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如下图所示。
已知:在室温下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5,下列说法正确的是
A.曲线II代表的是CH3COOH溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点>d点
C.体积相同的a点两溶液分别与NaOH溶液恰好中和时,两份溶液中:n()=n(Na+)=n(CH3COO-)
D.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
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