19.(13分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
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(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O
CO2+H2
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K= 。
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)= 。
(2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1
573K(填“>”、“<”或“=”)。
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T/K |
T1 |
573 |
T2 |
|
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O △H=-905kJ·mol-1 不同温度下NO产率如下图所示。温度高于900℃时,NO产率下降的原因
。
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(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O
2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是
。
(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g); △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g); △H=-1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:______________。
17.(17分)A-F六种元素中,除A外均为短周期元素,它们的原子结构或性质如表所示:
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序号 |
元素 |
结构或性质 |
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① |
A |
生活中常见的金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5 |
|
② |
B |
原子最外层电子数是内层电子数的1/5 |
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③ |
C |
形成化合物种类最多的元素之一,其单质为固体 |
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④ |
D |
地壳中含量最多的元素 |
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⑤ |
E |
与D同主族 |
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⑥ |
F |
与E同周期,且最外层电子数等于电子层数 |
(1)A的某种氯化物的浓溶液可用于制作印刷电路板,写出相关反应的离子方程式:
。
(2)CD2能与上述某些元素形成的物质发生置换反应,该反应化学方程式是:
。
(3)F的最高价氧化物对应水化物常用于治疗胃酸(含盐酸)过多症,请写出有关反应的离子方程式 。
(4)B与E形成的化合物的电子式是 。
(5)B与F形成的合金是工业上重要的材料。某同学仅使用天平和下图所示的装置测定某些数据即可求出该合金中B元素的含量。
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①实验需要测定三个物理量:合金的质量m、a和b。
a是 ;
b是 ;
②干燥管中盛放的试剂最好是 。
③合金中B元素的质量分数是 (用m、a、b表示)。
15.25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下:
|
弱酸化学式 |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
|
电离平衡常数(25℃) |
1.8×l0-5 |
4.9×l0-10 |
K1=4.3×l0-7 K2=5.6×l0-11 |
下列有关说法正确的是 ( )
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(CH3COONa)>pH(Na2CO3)>pH(NaCN)
B.a mol·L-1 HCN溶液与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b
C.冰醋酸中逐滴加水,则溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定存在:
c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+ c(HCO3-) +2c(CO32-)
第II卷(非选择题 共55分)
13.一定温度下,难溶电解质AmBn在水中溶解平衡的溶度积为Ksp=cm(An+)×cn(Bm-)。25℃,向AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,先出现黄色沉淀,最终生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下:
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物质 |
AgCl |
AgI |
Ag2S |
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颜色 |
白 |
黄 |
黑 |
|
Ksp(25℃) |
1.8×10-10 |
1.5×10-16 |
1.8×10-50 |
下列叙述错误的是 ( )
A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B.若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生
C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同