题目内容
在一定条件下进行的下列化学反应,请根据以下的转化关系回答下列问题.
已知A、B、C中均含有同种元素.
(1)若D为金属单质,且以上反应均为氧化还原反应,请写出B→C反应的离子方程式:______.
(2)若D为碱,且以上反应均为非氧化还原反应,则A、B、C、D分别可以是:(按顺序写出合理的一组物质的化学式即可)A是______;B是______;C是______;D是______.
(1)已知A、B、C中均含有同种元素,若D为金属单质,则可以是锌,A可以是FeCl3,锌适量时,Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2;锌过量时,Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe,且Fe+2FeCl3=3FeCl2符合题意,所以B为FeCl2,C为Fe,B→C反应的离子方程式为:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+;或D为Fe,A为Cl2,B为FeCl3,C为FeCl2,故B→C反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
故答案为:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+;或2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)若D为碱,且以上反应均为非氧化还原反应,所以与碱能发生连续反应的最典型的物质是Al3+,A和C反应是氯化铝和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,所以反应的离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;则A可以是AlCl3,B是Al(OH)3,C是NaAlO2,D为NaOH;
故答案为:AlCl3;Al(OH)3;NaAlO2;NaOH.
分析:A、B、C中均含有同一种元素,且ABC和同种物质连续发生反应,化学上能实现此转化的物质较多,可以是氧化还原反应,也可以是酸碱反应,最主要的是A和C能生成B的转化分析和判断;
若D为金属,则ABC 中的元素化合价要变化,实现转化是氧化还原反应;变价金属典型的是铁元素,转化关系只能是Fe3+→Fe2+→Fe,能实现三价铁离子变为二价铁离子的金属,并且能从二价铁盐溶液中置换出金属铁的金属只有锌,所以判断D为锌;若D为碱,反应均为非氧化还原反应,元素化合物中能与强碱连续反应的典型物质是铝及其化合物的性质,即Al3+→Al(OH)3→AlO2-;符合题中的转化关系,结合物质的性质分析解答.
点评:本题考查了元素化合物的化学性质的应用,特别是能和一种物质发生连续反应的实质,连续反应的特征和转化关系中A+B→C的转化判断是解决本题的关键,综合性较强,需要熟练掌握元素化合物的有关知识.
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),△H=-92.2kJ/mol;其部分工艺流程如下:
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反应体系中各组分的部分性质见下表:
| 气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
| 熔点(℃) | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
| 沸点(℃) | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。随着温度升高,
K值 (填增大、减小、不变)。
(2)平衡常数K值越大,表明 (填序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产率越大
C.原料中N2的含量越高 D.化学反应速率越快
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 使 分离出来;继续循环的气体是 。
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92.2kJ/mol;其部分工艺流程如下:
反应体系中各组分的部分性质见下表:
| 气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
| 熔点(℃) | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
| 沸点(℃) | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。随着温度升高,
K值 (填增大、减小、不变)。
(2)平衡常数K值越大,表明 (填序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产率越大
C.原料中N2的含量越高 D.化学反应速率越快
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 使 分离出来;继续循环的气体是 。
(14分)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
某研究小组分别在体积均为2 L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
|
容器 编号 |
温度 /℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||
|
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
|
① |
650 |
1 |
2 |
0.4 |
0.4 |
5 |
16.4kJ |
|
② |
650 |
2 |
4 |
|
|
t1 |
Q1 kJ |
|
③ |
900 |
2 |
4 |
1.6 |
1.6 |
t2 |
Q2 kJ |
(1)计算容器②中反应的平衡常数K= (计算结果保留两位小数)。
(2)容器③中反应达平衡时,CO的转化率为 。
(3)容器①中反应达平衡这段时间,化学反应速率v (H2) = 。
(4)该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,理由是 。
(5)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,容器①和容器②中CO2的体积分数相等
b.反应达平衡状态时,Q2 > Q1 > 32.8 kJ
c.达到平衡的时间:t2 > t1>2.5 min
d.该反应的热化学方程式可表示为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
(6)容器②中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为 。