3.氢气是新型能源和重要化工原料.
已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H2
(1)科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H,△H=△H2-△H1-2△H3,这种方法的推广与使用,不仅实现资源综合利用,而且还能解决环境问题是减少二氧化碳排放,缓解温室效应.
(2)氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位.
①在恒温、容积相等的恒容密闭容器中投入一定量氮气、氢气,发生如下可逆反应:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示:
容器编号起始时各物质的物质的量/mol平衡时反应中的能量变化
H2N2NH3
3nn0放出热量a kJ
3n2n0放出热量b kJ
6n2n0放出热量c kJ
下列判断正确的是BC.
A.N2的转化率:Ⅱ>I>Ⅲ
B.放出热量:a<b<92.4n
C.达到平衡时氨气的体积分数:Ⅲ>Ⅰ
D.平衡常数:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
②在密闭恒容容器中投入一定量氮气和氢气,混合气体中氨气体积分数和温度关系如图所示:
曲线TJ段变化主要原因是平衡之前,反应向生成氨方向进行,JL段变化的主要原因是该正反应是放热反应,平衡之后,升高温度,平衡向逆方向移动,促进氨分解,氨的体积分数减小,氨气正反应速率:T点小于小于L点(填:大于、小于或等于).
③在2L密闭容器中充入一定量的氨气,氨气的物质的量与反应时间关系如表所示:
时间/min0510152025
NH3/mol21.00.50.250.240.24
在该条件下,前5分钟H2平均反应速率为0.15mol/(L•min).
④常温下,在V mL的a mol•L-1稀硫酸溶液中滴加b mol•L-1稀氨水V mL恰好使混合溶液呈中性.此时,一水合氨的电离常数Kb=$\frac{2a}{(b-2a)×1{0}^{7}}$(用含a、b代数式表示).
(3)氢气直接作燃料电池的理论输出电压为1.2V,能量密度E=$\frac{\frac{1.2V×\frac{1000g}{2g/mol×2×96500C/mol}}{1kg}}{3.6×1{0}^{6}J•k{W}^{-1}•{h}^{-1}}$=32.2kW•h•kg-1(列式计算,精确到小数点后一位.提示:能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW•h=3.6×106J,常用单位为kW•h•kg-1).
1.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的.按要求回答下列问题:
高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式NaCl,反应中Fe被氧化.
(2)氧化铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆.以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图:

①酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O;
“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+
③氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓.
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀pH2.73.87.69.4
完全沉淀pH3.25.29.712.4
④为了确保铁红的质量和纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2~3.8,如果pH过大,可能引起的后果是Al3+、Mg2+形成沉淀,使制得的铁红不纯(几种离子沉淀的pH见表);滤液B可以回收的物质有(写化学式)Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀Ph2.73.87.69.4
完全沉淀pH3.25.29.712.4
5.A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素,原子序数依次增大.A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等;B的单质分子中有三对共用电子;C、G同主族,且核电荷数之比为1:2;D的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子;E元素原子最外层电子数是G元素原子最外层电子数的一半;F的最外层电子数是内层电子总数的一半.试回答下列问题:
(1)C、D、H组成的化合物W是家用消毒剂的主要成分,W的溶液呈碱性,用离子方程式解释其原因ClO-+H2O?HClO+OH-;起消毒作用的微粒结构式为H-O-Cl.
(2)含B的四原子分子I与D的单质和水反应所得的阴离子电子数相等,I的分子空间构型为三角锥型,它属于极性分子(填“极性”或“非极性”);请比较I与FA3的沸点高低并加以解释NH3的沸点高于PH3,因为NH3分子间存在氢键.
(3)常温时,39g C、D按原子个数比1:l形成的化合物X与足量CO2反应放出Q kJ的热量,写出该反应的热化学方程式;2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g);△H=-4Q kJ•mol-1用D2C2在酸性条件下处理含CB-(此C是碳)的工业废水,将得到B的单质及CO2(二氧化碳)等物质,请写出该反应的离子方程式5Na2O+2CN-+12H+=2CO2↑+N2↑+10Na++6H2O.
(4)甲是Na2CO3,乙、丙分别是E、G两种元素最高价含氧酸的钠盐,甲、乙都能与丙发生反应,且丙用量不同,反应的产物不同.回答问题:
①向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中发生反应的离子方程式4H++AlO2-=Al3++2H2O,Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓.
②向甲溶液中缓慢滴加等物质的量的丙溶液后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO42-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).
(5)取一定质量含Cu、Cu2O和CuO的固体混合物,将其分成两等份并进行图1转化:已知Y是B的最高价氧化物对应的水化物,Z是BC的气体.则转化过程中所加稀Y的物质的量浓度为4mol/L

(6)由上面八种元素中一些元素组成P、Q、M、N四种物质,可以在如图2所示装置发生下列反应:
3P(g)+2Q(g)?M(g)+2N(g);△H<0,当关闭阀门K时,
向丁中充入1mol P、4mol Q,向戊中充入2mol P、8mol Q,起始时,丁、戊体积均为V  L.在相同温度和有催化剂存在的条件下,达到平衡(Ⅰ)时,V(丁)=0.88V  L.请回答:
①丁中Q的转化率为15%;
②丁中N和戊中M的物质的量比较:后者大(填“相等”、“前者大”、“后者大”);
③打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,丁的体积为1.64VL(用含V的代数式表示,连通管中气体体积忽略不计.)
4.实验室有某氯化铁与氯化亚铁的混合物,现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作1所用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有250mL容量瓶、胶头滴管.(填仪器名称)
(2)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b1g,再次加热灼烧并冷却至室温称量其质量b2g,若b1-b2=0.4g时,接下来还应进行的操作是,加热灼烧样品所需要的仪器有酒精灯、三脚架、玻璃棒、泥三角、坩埚、坩埚钳.
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:

(3)在量取待测液和滴定过程中需要用到的滴定管是B(填番号)
A 一支酸式滴定管和一支碱式滴定管   B 两支酸式滴定管     C 两支碱式滴定管
(4)若滴定用掉cmol/LKMnO4溶液bmL,则样品中铁元素的质量分数是$\frac{14bc}{5a}$(已知酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+
(5)在实验过程中,下列操作可能造成铁元素的质量分数偏低的是CD(填番号)
A.溶解样品时用稀盐酸代替稀硫酸
B.用铁单质做还原剂
C.量取滤液时未润洗对应滴定管
D.滴定前读数时滴定管内无气泡,滴定后有气泡残留在滴定管尖端
E.配制cmol/LKMnO4标准溶液时未将洗涤液一并转移入容量瓶
F.实验用滴定管准确量取25.00mL改为量取30.00mL于锥形瓶中来测定含有Fe2+的待测液.
 0  160458  160466  160472  160476  160482  160484  160488  160494  160496  160502  160508  160512  160514  160518  160524  160526  160532  160536  160538  160542  160544  160548  160550  160552  160553  160554  160556  160557  160558  160560  160562  160566  160568  160572  160574  160578  160584  160586  160592  160596  160598  160602  160608  160614  160616  160622  160626  160628  160634  160638  160644  160652  203614 

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