以甲烷为初始原料制取氢气,是一项比较成熟的技术,下面是制取氢气的流程图,根据信息回答下列问题:

(1)阶段I发生的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

①已知在“水碳比”[]等于3时测得温度(T )和压强(p)对上述反应的影响如图所示。则升高温度,该反应的平衡常数K_______(填“增大”、“减小”或“不变”),据图可知p1_________(填“>”、“<”或“=”)p2。

②将等物质的量的甲烷和水蒸气充入1L恒容密闭容器中,发生上述反应,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得一氧化碳的物质的量为0.10 mol,则甲烷的平衡转化率为____________。

(2)阶段Ⅱ发生的反应为CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2 (g),T1温度时,向2L的恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g),反应过程中测得部分数据如下表所示(表中t1<t2):

反应时间/min

n(CO)/mol

n(H2O)/mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

t2

0.20

①保持T1温度不变,若向原容器中通入0.60 rnol CO和1.20 mol H2O(g),则达到平衡后n(CO2)=____。

②若达到平衡后,保持其他条件不变,只是向原平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g),则下列说法正确的是________。

a.CO的转化率将增大

b.H2O(g)的体积分数将增大

c.气体的密度将不变

d.化学平衡常数将增大

e.因混合气体总体积不变,故混合气体的总物质的量不变

(3)储氢问题是安全利用氢能的关键,某合金是一种能够吸收氢气的神奇材料,已知一定条件下1 cm3的该合金最多可吸收6.02×1022个氢原子,液态氢气的密度为0.07 g·cm-3,则相同体积的该合金和液态氢的含氢量之比为_________。

某同学设计如图所示装置(夹持装置已略去,量气管可上下移动)可分别进行下列实验探究

实验

药品

制取气体

量气管中液体

铜片,浓HNO3(过量)

NO2

CCl4

NH3

煤油

MnO2,HCl(浓)

Cl2

硅铁合金,NaOH溶液

H2

H2O

请回答下列问题:

(1)实验前,某同学检查装置气密性的操作方法是:将活塞K关闭,再将量气管向上提高,其判断装置漏气或不漏气的现象分别是_____

(2)另一同学欲通过实验Ⅰ收集并测量NO2气体的体积来探究铜片的纯度,所测得的结果比真实值偏小(不考虑操作误差),你认为可能的原因是____。

(3)若进行实验II制NH3,则烧瓶和分液漏斗中应分别盛装适量的____。

(4)若进行实验III,该装置缺少的玻璃仪器是____;该反应的离子方程式是_________ 量气管中最好装的液体是_____(选填字母代号)。

a.NaOH溶液 b.水 c.饱和NaCl溶液 d.苯乙烯

(5)实验IV时,应对量气管多次读数,读数时应注意:①将实验装置恢复到室温,②_________,③读数时,视线与凹液面最低处水平相切。经多次重复实验,获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况,忽略滴入液体体积对气体体积的影响)

编号

某硅铁合金质量

量气管第一次读数

量气管第二次读数

1.0g 

10.0 mL

346.3mL

1.0g 

10.0mL

336.0mL

1.0g 

10.0mL

345.7mL

根据上述数据,可计算出硅铁合金中硅的质量分数为____。

【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)

碳族元素C、Si、Ge的单质及其化合物在材料、医药等方面有重要的应用。请回答下列问题。

(1)Ge原子核外电子排布式为________________________。

(2)C元素的三种单质的晶体结构如图。

①金刚石晶体中碳原子与碳碳键的个数比为______;石墨晶体中碳原子的杂化类型为__________。

②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体,每个碳原子提供一个p轨道上的电子形成大π键,π电子可以自由移动。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_______.

A.石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体

B.石墨烯是一种强度很高的材料

C.石墨烯与石墨烷均为高分子化合物

D.石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应

(3)碳元素的电负性比硅元素_______(填“大”或“小”)。CO2分子中碳氧原子之间化学键的成键方式为_________________。

(4)CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)4。

①其中Ni与CO之间的键型为_______。Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则固态Ni(CO)4属于________晶体。

②与配体CO互为等电子体的阴离子有________(任写一种)。NH3也可作为很多配合物的配体。其中N原子的杂化类型为_____________。若配离子[Ni(NH3)6]2-为正八面体结构,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有____________种。

 0  139655  139663  139669  139673  139679  139681  139685  139691  139693  139699  139705  139709  139711  139715  139721  139723  139729  139733  139735  139739  139741  139745  139747  139749  139750  139751  139753  139754  139755  139757  139759  139763  139765  139769  139771  139775  139781  139783  139789  139793  139795  139799  139805  139811  139813  139819  139823  139825  139831  139835  139841  139849  203614 

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