【题目】已知,常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。某小组进行如图三组实验且实验II、III中Mg(OH)2固体均溶解。下列说法正确的是
A.I中现象说明NH3·H2O碱性强于Mg(OH)2
B.II中总反应为2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O
C.实验II、III研究NH4+对Mg(OH)2溶解的作用原理
D.III中CH3COONH4浓度越小,越有利于沉淀的溶解
【答案】C
【解析】
A项、NH3·H2O为弱碱,Mg(OH)2为中强碱,NH3·H2O碱性弱于Mg(OH)2,故A正确;
B项、Mg(OH)2能够溶于呈酸性的氯化铵溶液和呈中性的醋酸铵溶液,说明NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,II中总反应为2NH4++Mg(OH)2=Mg2++2NH3·H2O,故B错误;
C项、实验II、III中Mg(OH)2能够溶于呈酸性的氯化铵溶液和呈中性的醋酸铵溶液,说明Mg(OH)2溶解不是与氢离子发生反应,反应原理是NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,导致Mg(OH)2溶解,故C正确;
D项、CH3COONH4溶液浓度越大,溶液中铵根离子浓度越大,越有利于Mg(OH)2沉淀的溶解,故D错误;
故选C。
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【题目】某一化合物的分子式为AB2,A属ⅥA族元素,B属ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知AB2分子的键角为103.3。。下列推断不正确的是( )
A.AB2分子的空间构型为“V”形
B.A---B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子
C.AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低
D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键
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【题目】甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,都是重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。
I.用CO2生产甲醇、乙醇
(1)已知:H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,CH3OH(g)=CH3OH(l) △H= -37.3 kJ/mol,则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(1) △H=____kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应[生成 H2O(g)],如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。
①a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb,表示,则Va ___Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。
(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示,下列说法正确的是_____。
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为p1<p2<p3
C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512 K时,图中N点υ(正)<υ(逆)
(4)CO2催化加氢合成乙醇的反应为:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g) +3H2O(g) △H;m代表起始时的投料比,即m=
①图3中投料比相同,温度T3>T2>T1,则该反应的焓变△H____0(填“>”、“<”)。
②m=3时,该反应达到平衡状态后p(总)=20a MPa,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示,则曲线b代表的物质为_________(填化学式),T4温度时,反应达到平衡时物质d的分压p(d)=___________。
Ⅱ.甲醇的应用
(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。
离子交换膜a为_____(填“阳膜”、“阴膜”),阳极的电极反应式为______________。
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【题目】(NH4)3[Fe(SCN)6]、[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4] 、K4[Fe(CN)6]·3H2O等铁的配合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为______。
(2)Fe与Ca位于同一周期且最外层电子构型相同,铁的熔点和沸点均比钙的高,其原因是____。
(3)配合物(NH4)3[Fe(SCN)6]中的H、S、N的电负性从大到小的顺序是_____ 。
(4)[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4]中,配体为CH3CN和TCNE()。
①CH3CN中碳原子的杂化方式是 ____ 和_____ 。
②TCNE中第一电离能较大的是 ___(填元素符号),分子中所有原子____(填“在”或“不在”)同一平面,分子中σ 键与π键的数目之比是 ___。
(5)K4[Fe(CN)6]·3H2O是食盐的抗结剂,强热分解有Fe3C生成, Fe3C 的晶胞结构如图所示:
Fe3C的密度为 ___(列出计算式)g·cm-3。
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【题目】半导体光催化CO2机理如图甲所示,设计成电化学装置如图乙所示,则下列说法正确的是
A.若导线上有4mol电子移动,则质子交换膜左侧产生22.4LO2
B.装置中进行的总反应一定是自发的氧化还原反应
C.图乙中的能量转化形式为:光能→电能→化学能
D.b极上的电极反应为:CO2+6H+-6e-CH3OH+H2O
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【题目】烟气中含有大量氮氧化物NOx,工业脱硝技术成为研究热点。
(1)汽车尾气中NO和CO可利用车载催化剂转化为无毒物质排放。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+183 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-565 kJ·mol-1
写出催化转化的热化学方程式_________。
(2)臭氧氧化-碱吸收法可有效脱除NO,氧化原理为:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H=-200.9 kJ·mol-1。在容积为2L的密闭容器中充入含1.0 mol NO的模拟烟气和2.0 mol O3,在不同温度,经过相同时间(10min)NO的转化率如图所示。
①100℃时,从开始反应到P点的平均反应速率v(NO)=__________。
②反应时同时发生副反应:2O33O2,共有15%的O3自身分解为O2。则P点时O3的物质的量为________mol。
(3)选择性催化还原技术(NCR)可在较低温度下脱硝,原理如图I,天然锰矿可作催化剂。
以NO代表氮氧化物,写出反应方程式_____________________;实验测得脱硝率随温度的变化如图II所示,请分析温度高于250℃时脱硝率下降的原因可能是______________。
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【题目】短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y同主族。m、n、q是由这些元素组成的三元化合物,0.1 molL-l q溶液常温下的pH=1;r、s、t、u是由这些元素组成的二元化合物,r常用作调味剂,t通常为液态;v是元素X的一种常见单质。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:R<W<X<Z<YB.n、r、t中化学键类型相同
C.u、v、q中均含有X元素D.m、s均属于碱
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【题目】(1)利用电化学原理,将 NO2、O2 和熔融 KNO3 制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含 Cr2O72-废水,如下图所示;电解过程中溶液发生反应: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2 O。
①甲池工作时,NO2 转变成绿色硝化剂 Y,Y 是 N2O5,可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为______。
②向完全还原为 Cr3+的乙池工业废水中滴加 NaOH 溶液,可将铬以 Cr(OH)3 沉淀的形式除去,已知 Cr(OH)3 存在以下溶解平衡:Cr(OH)(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下 Cr(OH)3 的溶度积 K=c(Cr3+)c(3OH-)=1.0×10-32,要使 c(Cr3+)降至 10-5molL-1,溶液的 pH 应调至___________。
(2)镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充、放电反应按下式进行: Cd+2NiO(OH)+H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
回答下列问题:
①放电时,金属 Cd 作______极;
②充电时的阳极电极反应式为。_____
③充电时,当电路中通过 0.2moleˉ,阴极质量将___________(填“增加”、“减少”)___________。
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