16．碳和氮的化合物与人类生产.生活密切相关．(1)在一恒温.恒容密闭容器中发生反应:Ni$? {180-200℃}^{50-80℃}$Ni(CO)4(g).△H＜0,利用该反应可以将粗镍转化为纯度达——青夏教育精英家教网—

（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：
Ni（s）+4CO（g）$?_{180～200℃}^{50～80℃}$Ni（CO）₄（g），△H＜0；
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍．下列说法正确的是C（填字母编号）．
A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低
B．缩小容器容积，平衡右移，△H减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时，CO的体积分数降低
D．当4V_正[Ni（CO）₄]=V_正（CO）时或容器中混合气体密度不变时，都可说明反应已达化学平衡状态
（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒．为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO₂将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫．
已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-Q₁ kJ•mol^-1
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-Q₂ kJ•mol^-1
则SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-（2Q₁-Q₂） kJ•mol^-1；
（3）对于反应：2NO（g）+O₂═2NO₂（g），向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线（如图1）．
①比较P₁、P₂的大小关系p₂＞p₁；
②700℃时，在压强为P₂时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为$\frac{1}{144}$（最简分数形式）；
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理如图2所示．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅；若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为224L．

15．（1）某同学做如图实验，以检验反应中的能量变化．

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是放热反应；
（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量．
（2）下列反应：
①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银．
其中（用序号填空）：能设计成原电池的反应是②④．

14．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率．
（1）氢气在O₂中燃烧的反应是放热反应（填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；
（2）从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量．已知破坏1mol H-H键、1mol O═O键、1mol H-O键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量．则2mol H₂（g）和1mol O₂（g）转化为2mol H₂O（g）时放出的热量为482kJ．

13．已知A（g）+B（g）?C （g）+D（g）反应的平衡常数和温度的关系如表：

温度/°C	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C）c（D）}{c（A）c（B）}$，△H＜0（填“＜”“＞”“=”）；
（2）830°C时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol•L^-1•s^-1，则6s时c（A）=0.022mol•L^-1，C的物质的量为0.09mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为80%
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为c（填正确选项前的字母）；
a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200°C时反应C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常数的值为2.5．

12．MnO₂是-种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO₂工艺流程如图所示：

部分难容的电解质浓度积常数（Ksp）如下表：

化合物	Zn（OH）₂	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
Ksp近似值	10^-17	10^-17	10^-39

已知，一定条件下．MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂
（1）步骤Ⅱ中消耗0.5molMn²⁺时，用去1mol•L^-1的NaClO₃溶液200mL．该反应离子方程式为2ClO₃^-+5Mn²⁺+4H₂O=5MnO₂+8H⁺+Cl₂↑
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是氯酸钠
（3）MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料．放电过程产生MnOOH，该电池正极的电极反应式是MnO₂+H₂O+e^-═MnOOH+OH^-．如果维持电流强度为5A，电池工作5分钟，理论消耗锌0.5g（已知F=96500C/mol）
（4）向废旧锌锰电池内的混合物（主要成分MnOOH，Zn（OH）₂）中加入一定量的稀硫酸和稀草酸（H₂C₂O₄），并不断搅拌至无CO^₂产生为止，写出MnOOH参与反应的离子方程式为2MnOOH+H₂C₂O₄+2H₂SO₄=2CO₂↑+2MnSO₄+4H₂O．向所的溶液中滴加高锰酸钾溶液产生黑色沉淀，设计实验证明黑色陈定成分为MnO₂取少量黑色固体放入试管中，加入少量浓盐酸并加热，产生黄绿色气体，说明黑色固体为MnO₂
（5）用废旧电池的锌皮制作ZnSO₄•7H₂O的过程中，需除去锌皮中少量的杂质铁，其方法是：加入稀H₂SO₄和H₂O₂，铁溶解变为Fe³⁺，加碱调pH为2.7时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10^-5mol•L^-1时，即可认为该离子沉淀完全）．继续调节pH为6时，锌开始沉淀（假定Zn²⁺浓度为0.1mol•L^-1）．若上述过程不加H₂O₂，其后果和原因是Zn（OH）₂、Fe（OH）₂的Ksp相近，Zn²⁺和Fe²⁺分离不开．

11．将等物质的量的N₂、H₂混合于2L的固定体积的密闭容器中，在一定条件下反应合成氢，经5min后达到平衡，其中c（N₂）：c（H₂）=3：1；将平衡混合气体中氨气分离，恰好能与250mL2mol•L^-1的稀硫酸溶液反应生成正盐．
（1）平衡时混合气体中NH₃的物质的量为1mol，5min内NH₃的平均化学反应速率为0.1mol/（L．min）．
（2）反应达到平衡后，NH₃的物质的量不再变化，原因是单位时间内生成氨气和分解氨气的物质的量相等．
（3）计算原容器中N₂的物质的量．

10．某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的探究实验：
①加热过程中发现试管底部有黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体；
②倒去试管中的液体后，将残余固体（表面含有少量浓硫酸）倒入少量水中，发现溶液变蓝；并有黑色固体残余；③将②残余黑色固体过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸并加热，固体溶解，溶液变蓝；
④向③所得溶液中加入BaCl₂溶液有白色沉淀产生．
下列结论不正确的是（　　）

	A．	铜与浓硫酸反应生成的白色固体是CuSO₄
	B．	①中灰白色固体不可能含有CuO
	C．	②中的黑色固体可能含有CuS或Cu₂S
	D．	④中所得的白色沉淀是BaSO₃

9．

氮化铝（AlN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得．实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：
①Al₂O₃在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6.75：2）；
②在碳存在下，X与N₂反应生成AlN．请回答：
（1）X的化学式为Al₂O．
（2）碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：Al₂O₃（s）+3C（s）+N₂（g）?2AlN（g）+3CO（g）
①写出合成AlN的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（AlN）．{c}^{3}（CO）}{c（{N}_{2}）}$，若该反应在高温下自发进行，则随着温度升高，反应物N₂的平衡转化率将增大（填“增大”、“不变”或“减小”），
②在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示．下列说法正确的是CD．
A．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B．c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：v（N₂）=3v（CO）
D．维持温度、容积不变，若减少N₂的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙
（3）在氮化铝中加入氢氧化钠溶液，加热，吸收产生的氨气，进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量．写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑．

8．已知苯与液溴的反应是放热反应，某校学生为探究苯与液溴发生反应的原理，用如图装置进行实验．（夹持装置已略去）

（2）仪器A的名称为：冷凝管，Ⅳ中NaOH溶液的作用是：吸收尾气，防止污染空气；
（3）整套实验装置中能防止倒吸的装置有III和IV（填装置序号）．
（4）反应结束后，开启K₂，关闭K₁和分液漏斗活塞，使装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中，这样操作的目的是吸收装置Ⅱ中的溴化氢气体，以免逸出污染空气．
（5）反应结束后，为了得到较纯净的溴苯，对Ⅱ中的溶液按下列步骤分离提纯：
①依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是：除去溴苯中溶有的HBr和Br₂；
②洗涤后再干燥，即得到粗溴苯，此粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）：
A、重结晶 B、过滤 C、蒸馏 D、萃取
（6）此装置是否能判断苯与溴发生的是取代反应：是，Ⅲ中的广口瓶中出现淡黄色沉淀（填“是”则写出能说明发生的是取代反应的现象，填“否”则解释其原因．）

7．20世纪70年代以后，由于对氢能源的研究和开发日趋重要，首先要解决氢气的安全贮存和运输问题，储氢材料和储氢技术是关键技术，是大家关注的热点之一．储氢材料范围由金属扩展至合金甚至有机物领域，根据信息材料请回答以下问题：
（1）金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
I．2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiHⅡ．LiH+H₂O=LiOH+H₂↑
已知LiH固体密度为0.8g/cm³，用锂吸收11.2L（标准状况）H₂，生成的LiH体积与被吸收的H₂体积比为$\frac{1}{1120}$．
（2）NaBH₄（氢元素为-1价）也是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO₂，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为NaBH₄+2H₂O═NaBO₂+4H₂↑．
（3）镁铝合金（Mg₁₇Al₁₂）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al．得到的混合物Y（17MgH₂+12Al）在一定条件下释放出氢气．在6.0mol•L^-1HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H₂．1mol Mg₁₇Al₁₂完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H₂的物质的量为52mol．
（4）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

（g）$?_{高温}^{Pt-Sn/Al_{2}O_{3}}$

（g）+3H₂（g）．
在某温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中加入环己烷，其起始物质的量为a mol，平衡时体系中压强为P MPa，苯的物质的量为b mol，平衡常数K_p=$\frac{27{b}^{4}{P}^{3}}{（a-b）（a+3b）^{3}}（MPa）^{3}$（用含a、b、P的代数式表示，平衡常数K_p表达式要求带单位；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
（5）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其他有机物）．

①导线中电流移动方向为B→E．（用B、E表示）
②生成目标产物的电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂．

0 159755 159763 159769 159773 159779 159781 159785 159791 159793 159799 159805 159809 159811 159815 159821 159823 159829 159833 159835 159839 159841 159845 159847 159849 159850 159851 159853 159854 159855 159857 159859 159863 159865 159869 159871 159875 159881 159883 159889 159893 159895 159899 159905 159911 159913 159919 159923 159925 159931 159935 159941 159949 203614

试题分类