题目内容
【题目】近期《美国化学会杂志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在479℃、80Mpa下合成金刚石,这具有深远的意义。
⑴二氧化碳合成金刚石是______变化。
⑵金刚石和______互称 “同素异形体”,只含有______键。
⑶钠与二氧化碳反应生成金刚石与碳酸钠的化学方程式为_____________。
【答案】化学 石墨(或C60等富勒烯) 共价键 3CO2+4Na 2Na2CO3+C
【解析】
由题目中所给信息可知,反应的化学方程式为:3CO2+4Na 2Na2CO3+C,据此进行解答。
(1)二氧化碳合成金刚石有新物质生成,是化学变化,故答案为:化学;
(2)金刚石与石墨(或C60等富勒烯)都是碳元素的不同单质,互为同素异形体,金刚石是由碳碳键形成的原子晶体,所以只含有共价键,故答案为:石墨(或C60等富勒烯);共价键;
(3)钠与二氧化碳反应生成金刚石与碳酸钠的化学方程式为3CO2+4Na 2Na2CO3+C,故答案为:3CO2+4Na 2Na2CO3+C。
【题目】将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(1)如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系,其中压强分别为3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。据图可知,该反应为_______________反应(填“放热”或“吸热")。设CO2的初始浓度为comolL-1,根据5.0MPa时的数据计算该反应的平衡常数K(240k)=_______________ (列出计算式即可)。若在4.0MPa时减小投料比,则CO2的平衡转化率曲线可能位于II线的_______________(填“上方”或“下方”)。
(2)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/k.Jmol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的△H=_______________k.Jmol-1 。
(3)已知:①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJrnol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJmol-1
③N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJmol-1
则:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=_______________kJmol-1。
(4)一定温度下,下列措施一定能加快反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率的是_______________(填选项字母)。
A.及时移去甲醇 B.改进催化剂 C.提高反应物浓度 D.增大容器压强
(5)甲烷重整可选氧化物NiO- Al2O3作为催化剂,工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备该催化剂。加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为_______________。[已知:Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16]
【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解所得产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物(铁的氧化物、硫的氧化物、含氮物质、水)的具体成分(已知每个装置中的药品足量)。
(1)利用上述装置完成该实验,则该装置的正确连接顺序为_______________(用装置下面的字母填连接顺序,每个装置都要使用)。加热A前需要通入一段时间N2目的是_______________。
(2)若观察到B中有白色沉淀生成,C中无明显现象,则装置C的作用为_______________,D中白色变为蓝色,写出B中发生反应的离子方程式_______________装置B与装置C能否互换_______________(填 “能”或“否”),原因是_______________(填“能”则不填此空)。
(3)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO,请帮他完成表中内容(试剂,仪器和用品自选)。
实验步骤 | 预期现象 | 结论 |
_______________ | _______________ | 固本残留物仅为Fe2O3 |
(4)硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解,若E中收集到的气体只有N2,A中固体残留物Fe2O3的质量为80g,B中沉淀物质的量为2rnol,则生成N2的质量为_______________g。
(5)某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵溶液滴定处理,反应后铁元素和铬元素完全转化为沉淀(沉淀中铬元素化合价为+3),该沉淀经干燥后得到amolFeOFemCrnO3,不考虑处理过程中的实际损耗,则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为_______________mol(用a的代数式表示)。