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【题目】航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按∶=1∶4置于密闭容器中发生Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
① 该反应的平衡常数K随温度升高而__________(填“增大”或“减小”)。
② 温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
③ 200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算式为________。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化效率的是______(填标号)。
A.适当减压
B.增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热,后段冷却
D.提高原料气中CO2所占比例
E.合理控制反应器中气体的流速
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。
① 已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJmol-1、–242 kJmol-1,Bosch反应的ΔH =________kJmol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的反应热)
② 一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③ 新方案的优点是________。
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【题目】硼及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子轨道表达式为________,其第一电离能比Be ________(填“大”或“小”)。
(2)氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是________,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子________(填化学式)。
(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图a。
① B原子的杂化方式为________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:________。
② 路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸,任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸:________。
(4)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞结构与金刚石相似,如图b所示。
① 与氮原子直接连接的硼原子构成的几何形状为________。硼原子和氮原子所连接的最小环为________元环。
② 晶胞有两个基本要素:
原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图b所示,其中原子坐标参数X为(0,0,0),Y原子的坐标参数为(1/2,0,1/2),则Z原子的坐标参数为________。
晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为d gcm-3,阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞参数a=________nm。(列出计算式即可)
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【题目】按要求填空:
(1)在S2、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I、H+中,只有氧化性的是____________,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是____________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是______________。
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl与I共存,为了氧化I而Cl不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的__________作氧化剂。
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【题目】铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如下:
回答下列问题:
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi的原子结构示意图为________。
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为________,反应液必须保持强酸性,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“置换”时生成单质铋的离子方程式为________。“母液1”中通入气体X后可循环利用,气体X的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,其装置示意图如右。电解后,阳极底部留下的为精铋。写出电极反应式:阳极________;阴极________。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是________。“母液2”中可回收的主要物质是________。
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【题目】下列叙述正确的是( )
A. 和 均是芳香烃,既是芳香烃又是芳香化合物
B. 邻二甲苯的一氯取代物有2种
C. 在加热和催化剂作用下,最多能与4 mol H2反应
D. 由乙烯推测丙烯的结构,丙烯分子中所有原子都在同一平面上
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【题目】氧化还原反应是一类重要的反应,请按要求完成下列题目。
(1)对反应NH3+O2——NO+H2O(未配平)作分析,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目: ______________________________。该反应中,________是还原剂,________是还原产物,被还原的物质是________。
(2)在一定条件下,反应2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O能顺利进行,对此反应的分析合理的是______。
①该反应是置换反应
②反应中NH3被氧化为N2
③在反应中体现了金属铜的还原性
④在反应中每生成1 mol H2O转移1 mol电子
(3)在反应2H2S+SO23S+2H2O中被氧化的元素与被还原的元素的质量比为 ________。
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【题目】某同学用下图实验装置验证通过改变浓度来实现反应,2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+与Fe2+的相互转化。K 闭合时,电流表指针第一次发生偏转,当指针归零后,向左管滴油加0.01mol/L的AgNO3溶液,发现指针第二次偏转,方向相反。下列有关说法不正确的是( )
A. 指针第一次偏转时,b极反应式为Fe3++e-=Fe2+
B. 加入AgNO3后,a为正极
C. 当b极有0.001molFe3+被还原时,则通过盐桥的电子数为0.001NA
D. 第二次指针偏转的原因是:I-浓度减小,反应逆向进行
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【题目】下列变化不能通过一步化学反应实现的是( )
A. BaCl2→BaSO4B. CuO→Cu(OH)2
C. NaOH→Na2SO3D. MgSO4→Mg(OH)2
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【题目】某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
(3)写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
(4)若反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 L。
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