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【题目】《美国化学会志》发表的文章称,一氧化碳氧化反应使用的金属氧化物复合催化剂的设计取得重大进展。一氧化碳氧化反应在银-氧化铜催化下生成二氧化碳,如图1所示。
回答下列问题:
(1)Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期,价电子数目与铜完全相同,基态Ag原子的价电子排布图为__。
(2)CO与N2互为等电子体,则CO的电子式为__,写出一种与CO互为等电子体的阴离子的离子符号__,C、N、O三种元素中第一电离能最大的为__(填元素符号);CO与Ni在高温下可以生成Ni(CO)4,Ni(CO)4中Ni的d轨道是10电子构型,即4s轨道的两个电子也进入3d轨道,外层的s轨道和p轨道形成四个杂化轨道,这种杂化方式为__杂化。据此推测Ni(CO)4的空间构型为__,Ni与CO之间的化学键为__。
(3)一些氧化物的熔点数据如下表所示:
表中氧化物之间熔点差异的原因为__。
(4)晶体银的晶胞如图2所示。
①晶体银的堆积方式为__。
②若NA表示阿伏加德罗常数的值,Mg·mol-1表示银的摩尔质量,dcm表示银原子的直径,则晶体银的密度可表示为__g·cm-3(用含NA、M、d的代数式表示)。
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【题目】合成氨及甲醇生产中微量的羰基硫(COS)也可引起催化剂中毒失活,常采用水解法进行羰基硫的脱除,反应原理为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)。
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-18kJ·mol-1。若氢气还原法脱除羰基硫的热化学方程式为COS(g)+H2(g)CO(g)+H2S(g) △H=-17kJ·mol-1,则水解法脱除羰基硫对应的反应热△H=___。
(2)T℃时,向体积均为2L的甲、乙两个密闭容器中,分别投入2molCOS(g)和2molH2O(g),发生反应COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g),甲在恒压条件下达到平衡,乙在恒容条件下达到平衡。
①COS的平衡转化率:甲__乙(填“>”“<”或“=”),理由是__。
②下列情况能说明甲中反应达到平衡状态的是__(填选项字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
B.H2O和CO2的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变
D.H2S和CO2的体积分数之比不再变化
③乙中反应开始时压强为p0,由反应开始至达到平衡状态用时5min,达到平衡时c(H2S)=0.2mol·L-1,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为__;在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度求得的平衡常数Kp=__。
(3)某实验室对羰基硫水解催化技术进行研究,发现在实验条件下,仅改变温度,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图1所示,温度高于200°C羰基硫转化率减小,可能的原因为__(任写两条);若保持温度为250℃,仅改变水蒸气含量,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图2所示,该图所得结论与根据方程式理论分析所得结论__(填“是”或“否”)一致,造成此结果可能的原因为__。
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【题目】甲醇既是基本有机化工原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
平衡常数K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断该反应为 ________反应(填“吸热”或“放热”)。 某温度下,将2 molCO和6 molH2充入2 L的密闭容器中充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为______,此时的温度为______(从表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3kJ/mol
则反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH= _____________ kJ/mol(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72)时,实验室利用如图装置模拟该法:
①N电极的电极反应式为 ___________________________________。
②请完成电解池中Cr2O72转化为Cr3+的离子反应方程式:
Cr2O72 + ______ Fe2+ + ______ = ______ Cr3+ + ______ Fe3+ + ______
(4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×105 mol/L时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=______。(已知:Ksp=6.4×1031,lg2=0.3)
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【题目】电解除锈分为阳极除锈和阴极除锈,其中阴极除锈是指借助阴极析出氢气的剥离撕裂等作用除去金属表面的薄锈氧化膜。图示为利用电解清除铁制钥匙表面铁锈(钥匙与导线连接处的铁锈用砂纸打磨)的一种方法。下列叙述不正确的是( )
A.阳极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
B.电解一段时间后,溶液的pH变小
C.阴极除锈过程中,电子由负极流向铁制钥匙
D.除锈过程中,阴极下方有锈渣堆积
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【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-
B.向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入少量NaOH溶液:NH4++OH-=NH3·H2O
C.用铜电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
D.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
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【题目】1,3-丁二烯在环已烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物M和N(不考虑立体异构),其反应机理如图1所示;室温下,M可以缓慢转化为N,能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述错误的是( )
A.室温下,N的稳定性强于M
B.有机物N存在顺反异构
C.任何时间段内M的产率一定低于N的产率
D. △H=-(E2-E1)kJ·mol-1
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【题目】一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0,测得反应的相关数据如下表所示。下列说法错误的是( )
A.达到平衡时,容器I和容器II中正反应速率:v I(H2)>vII(H2)
B.达到平衡时,容器II中c(CO2)>1.75mol·L-1
C.达到平衡时,容器I和容器II中的转化率:αI (CO)=αII(H2O)
D.达到平衡时,容器II和容器I中的平衡常数:KII>KI
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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)95℃时水的电离平衡曲线应为___(填“A”或“B”).此温度下水的离子积KW=_____.
(2)95℃时,0.01mol/LNaOH溶液的pH=_____.
(3)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为______.
(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液中,由水电离出的氢离子浓度为_____mol/L.
(5)若在水中加入少量MgCl2固体,则对水的电离有______作用。(填“促进”或“抑制”)
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【题目】25℃时,向20mL0.1molL-1HA溶液中逐滴加入0.1molL-1NaOH溶液,混合溶液的pH随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.溶液导电性:e>d>c>b>a
B.水的电离程度:c>d>e>b>a
C.A-的水解常数:Kh≈10-9
D.b点溶液中存在c(HA)=c(A-)+c(OH-)-c(H+)
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【题目】如图所示,甲池的总反应式为:N2H4+O2=N2+H2O,下列关于该电池工作时的说法正确的是( )
A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B. 甲池中负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+
C. 甲池和乙池中的溶液的pH均减小
D. 当甲池中消耗0.1molN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g固体
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