【题目】电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,已知如表数据(25℃):
化学式 | 电离平衡常数 |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25℃时,下列物质的量浓度相同的四种溶液的pH由大到小的顺序为_____(填字母,下同)。
a.NaCN溶液 b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液 d.NaHCO3溶液
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生的化学方程式为____________________。
(3)等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________________。
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是__________。
a.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小
b.升高温度可以促进醋酸电离,而升高温度会抑制醋酸钠水解
c.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离
d.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离
(5)25℃,已知pH = 2的高碘酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;0.01 mol/L的碘酸或高锰酸溶液与pH = 12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。则高碘酸是____________(填“强酸”或“弱酸”);高锰酸是___________(填“强酸”或“弱酸”)。将可溶性的高碘酸钡[Ba5(IO6)2]与稀硫酸混合,发生反应的离子方程式为:__________________________________________________。
(6)用生石灰吸收CO2可生成难溶电解质CaCO3,其溶度积常数Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L纯碱溶液,将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mol/L。
【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能符合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ/mol
C8H18 (1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH3=-5518kJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式________
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-53.7 kJ·mol-1平衡常数 K1
乙:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ·mol-1平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 71.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。
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①0~5 min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为__________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
③工业实际合成CH3OH生产中,采用图2中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由_________________________。
【题目】(l)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有______个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是________,B原子的杂化轨道类型是_____________。
③某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
I1/ kJ·mol-1 | I2/ kJ·mol-1 | I3/ kJ·mol-1 | I4/ kJ·mol-1 | I5/ kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
M是_____ (填元素符号),判断理由为________________________。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图24所示,铜晶体中原子的堆积模型属于______。
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(3)A原子的价电子排布式为3s23p5,铜与A形成化合物的晶胞如图25所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为______________________。
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是_______________________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为______________________。
③已知该晶体的密度为pg . cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,已知该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为______pm。
【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体 | HX放出的氢气多且反应速率快 | 酸的强弱:HX<HY |
B | 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4 | 先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀 | 溶度积(Ksp):ZnS>CuS |
C | 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体 | 溶液颜色变浅 | FeCl3+3KSCN |
D | 常温下,用pH计分别测定饱和NaA溶液和饱和NaB溶液的pH | pH:NaA>NaB | 常温下酸性:HA﹤HB |
A. A B. B C. C D. D