运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示,根据图回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。

②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是        

a.体系的密度不发生变化

b.SO2与SO3的体积比保持不变

c.体系中硫元素的质量百分含量不再变化

d.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3

e.容器内的气体分子总数不再变化

(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

图1                     图2                  图3

①该反应的平衡常数表达式为               ,升高温度,平衡常数          (填“增大”或“减小”或“不变”)。

②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=                    ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为      

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是       点,温度T1    T2(填“>”或“=”或“<”)

(3)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈        性,所得溶液中c(H+)- c(OH)=                                              (已知:H2SO3:Ka1=1.7×102,Ka2=6.0×108,NH3·H2O:Kb=1.8×105

 

高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。

相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

315

熔点/℃

-70.0

-107.2

升华温度/℃

180

300

162

 

请回答下列问题:

(1)仪器e的名称为               ,装置A中f管的作用是                           ,其中发生反应的离子方程式为                                             

(2)装置B中的试剂是                     

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。

方案

不足之处

 

 

 

(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:                                   

(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是            (填写元素符号)。

 

煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:

(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为                  

(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:

这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为                       

第二步反应的离子方程式为                                            

(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、                             等。

(4)湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。

①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:__________________________________。

②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:______________________________。

③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是___________________________________________________。

(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。

 

 

已知A、B、C、D、E、F六种短周期元素的性质或结构信息如下表,请根据信息回答下列问题。

元素     性质或结构信息

A           单质常温下为固体,难溶于水易于溶CS2。能形成2种二元含氧酸。

B            原子的M层有1个未成对的p电子。核外p电子总数大于7。

C            单质曾被称为“银色的金子”。与锂形成的合金常用于航天飞行器。单质能溶强酸和强碱。

D           原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2个。单质和氧化物均为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点。

E            其氧化物是汽车尾气的主要有害成分之一,也是空气质量预报的指标之一;该元素在三聚氰胺中含量较高。

F            周期表中电负性最大的元素

 

(1)A原子的最外层电子排布式             ,D原子共有           种不同运动状态的电子。

(2)F与E元素第一电离能的大小关系:             (填元素符号)。

(3)A,B两元素的氢化物分子中键能较小的是        ;分子较稳定的是         。(填分子式)

(4)C单质、镁、NaOH溶液可以构成原电池,则负极的电极反应式为_________________。

(5)F与钙可组成离子化合物,其晶胞结构如图所示,该化合物的电子式是                 。已知该化合物晶胞1/8的体积为2.0×10-23cm3,求该离子化合物的密度,请列式并计算(结果保留一位小数):_______________________。

 

 

 0  61702  61710  61716  61720  61726  61728  61732  61738  61740  61746  61752  61756  61758  61762  61768  61770  61776  61780  61782  61786  61788  61792  61794  61796  61797  61798  61800  61801  61802  61804  61806  61810  61812  61816  61818  61822  61828  61830  61836  61840  61842  61846  61852  61858  61860  61866  61870  61872  61878  61882  61888  61896  203614 

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