【题目】氮是重要的非金属元素,单质用途之一是制取氨气,反应方程式为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);回答下列问题:
(1)氮元素在元素周期表的位置为______________,N2的结构式为______________
(2)在一个容积为2L的密闭容器中上述反应。反应开始时,各物质的量分别为:n(N2)=2mol,n(H2)=4mol,2min后n(H2)=1mol。
v表示反应速率,下列正确的是______________
A.2min末时n(NH3)=2.0molB.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=1.0mol·L-1·min-1D.2min末时N2的浓度为0.5mol·L-1
(3)在350℃、30MPa下合成氨气时,n(NH3)和n(H2)(n表示物质的量)随时间变化的关系如下图所示,下列正确的是______________。
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,如果加入适当催化剂可以使该反应加快
(4)氮可以形成多种离子和分子,如N3-、NH2-、N2H4、N2H5+、N2H62+等,已知N2H5+、N2H62+是中性分子N2H4结合质子生成的,有与NH4+相似的性质。
①写出N2H5+与强碱反应的离子方程式为:______________。
②在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,两者反应生成两种不污染环境的物质。写出N2H4电子式______________,该反应的化学方程式为______________。
③写出与N3-电子数相等的一种分子的分子式______________。
【答案】(1)第二周期VA族;N≡N;(2)ABD;(3)AD;
(4)①N2H5++OH-=N2H4·H2O或N2H5++OH-=N2H4+H2O;②;N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O
③CO2或N2O、BeF2;
【解析】
试题分析:(1)氮元素在元素周期表中位于第二周期VA族,N2的结构式为N≡N,故答案为:第二周期VA族;N≡N;
(2)在一个容积为2L的密闭容器中上述反应。反应开始时,各物质的量分别为:n(N2)=2mol,n(H2)=4mol,2min后n(H2)=1mol。根据N2+3H22NH3,2min末时n(NH3)=2.0mol,A正确;v(H2)==0.75mol/(L·min),v(N2)=×0.75mol/(L·min)=0.25mol/(L·min),B正确;v(NH3)=×0.75mol/(L·min)=0.50mol/(L·min),C错误;2min末时N2的浓度为-0.25mol/(L·min)×2min=0.5mol/L,D正确;故选ABD。
(3)A.随着反应的进行,反应物的浓度之间减小,反应速率逐渐减小,则a点的正反应速率比b点大,故A正确;B.c点反应物和生成物物质的量仍在变化,没有达到平衡状态,故B错误;C.d点和e点都处于平衡状态,n(N2)不变,d点和e点n(N2)相等,故C错误;D.其他条件不变,如果加入适当催化剂可以使该反应速率加快,故D正确。故选AD。
(4)①N2H62+中N的化合价为+4价,N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,故N2H62+相当于二元酸,故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O,故答案为:N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;
②N2H4的电子式为:,在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,两者反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O,故答案为:;N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O;
③含有22个电子的三原子物质有N2O、CO2、CNO-、BeF2、CaH2、C3H4等,故答案为:CO2等。
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【题目】现有铁和铜组成的合金共a mol,其中铜的物质的量分数为x。将此合金研成粉末状后全部投入含b mol硝酸的稀溶液中,微热使其充分反应,硝酸的还原产物只有NO。
(1)用粒子符号填写下列空白(列举出全部可能出现的情况):
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,则b的取值范围为 (用a、x表示)
(3)当x=0.5时,溶液中Fe3+和 Fe2+的物质的量相等,在标准状况下共生成672毫升NO气体,求a= ,b= 。
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【题目】达比加群酯,是由德国公司开发的新型口服抗凝血药物,针对急性和慢性血栓栓塞性疾病的预防及治疗。F是其合成过程中的重要中间体,以下是F的合成路线图:(-Me表示甲基)
(1)写出A中含氧官能团的名称:_________和__________。
(2)B→C的反应类型是______________________。
(3)写出C→D转化的化学方程式__________________________。
(4)写出符合条件的B的同分异构体的结构简式_________________。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③分子中只有两种化学环境不同的氢原子
(5)已知:
肉桂酰氯是一种重要的合成中间体,试写出以苯甲醇和乙醛为原料合成该化合物的合成路线流程图(无机原料任用)。
合成路线流程图示例如下:
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【题目】一定温度下,在固定容积的密闭容器中发生下列反应∶2HI(g)H2(g)+I2(g)。若HI的浓度由0.1 mol L-1 降到0.07 mol L-1时需要15s,则HI的浓度由0.07 mol L-1降到0.05 mol L-1时,所需时间为
A.等于15s B.等于10 s C.大于10s D.小于10 s
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【题目】在体积可变的恒压密闭容器中反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。已知在压强p下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.该反应的S<0,H<0
B.若温度不变,减小反应物投料比[n(H2)/n(CO2)],K值增大
C.700K投料比[n(H2)/n(CO2)] = 2时,达平衡时H2的转化率为45%
D.700K时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=
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【题目】常温下,KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是___________________
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是______________
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是______________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是______________
(6)氯溴碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,电子层数依次增多,______________,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱
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【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
请回答下列问题:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是________,在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为__________________________________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因是_____________________________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是____________,反应Ⅱ中的氧化剂是____________。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为________。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________ mol。
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【题目】自然界中金属硫化物之间存在原电池反应。下图所示装置中电极Ⅰ为方铅矿(PbS),电极Ⅱ为含有方铅矿的硫铁矿,当有电解质溶液按如图所示方向流经该装置时,电流表指针偏转。若电极Ⅱ质量不断减少,a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色,加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀。下列有关说法中正确的是( )
A.工业上利用该原理富集铁
B.电极Ⅱ作正极
C.溶液流经该装置后pH增大
D.该装置负极的电极反应为FeS2—15e—+8H2O=Fe3++2SO42—+16H+
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【题目】【化学—-选修2:化学与技术】
甘氨酸亚铁络合物[化学式为(NH2CH2COO)2Fe]是常用的补铁剂,其合成方法如下:
(1)通入N2的作用是 。
(2)已知甘氨酸显弱酸性,其结构简式为NH2CH2COOH,甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离,写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式 。
(3)抽滤的好处是 ,从“母液”中回收有机溶剂的方法是 。
(4)“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、 洗涤、干燥,其中干燥过程使用的设备最好选用 (填“常压干燥机”或“真空干燥机”)。
(5)有文献指出,若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石,则能同时提高产品的产率和纯度,请解释原因: 。
(6)若甘氨酸的投料量为300 kg,产出纯品346.8 kg,则产率为 。(甘氨酸的相对分子质量为75)
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