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碳和氯元素及其化合物与人类的生产、生活密切相关。 I、氯的化合物合成、转化一直是...

碳和氯元素及其化合物与人类的生产、生活密切相关。

I、氯的化合物合成、转化一直是科学研究的热点。

①一定条件下,氯气与氨气反应可以制备氯胺(NH2C1),己知部分化学键的键能:

则上述反应的热化学方程式为:____________

②氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂,有缓慢而持久的杀菌作用,可以杀死H7N9禽流感病毒,其消毒原理为与水缓慢反应生成强氧化性的物质,该反应的化学方程式为______________

Ⅱ、碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。

(1)在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)    △H,CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示(α、β、2.0分别代表三种氢碳比时的变化曲线)。

请回答下列问题:

①反应的△H_____0,氢碳比α____β,Q点v(正)_____v(逆)(填“大于”或“小于”)

②若起始时,CO2的浓度为0.5mol·L-1,氢气的浓度0.1mol/L;则P点对应温度的平衡常数的值为_______

(2)已知:碳酸H2CO3,K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11、草酸H2C2O4,K1=6.0×10-2、K2=6.0×10-5

①下列微粒可以大量共存的是_______(填字母)。

a.CO32-、HC2O4- b.H2CO3、C2O42- c. C2O42-、HCO3- d.H2C2O4、HCO3-

②若将等物质的量浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子(除OH外)浓度由大到小的顺序是_________

③通过技术判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O42Fe3++6H2O+3C2O42-在常温下能否发生反应________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39;66=4.67×104

 

NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3kJ/mol NH2Cl+ H2O NH3+HClO或NH2Cl+ 2H2O NH3·H2O +HClO 小于 大于 大于 512 bc c(H+)>c(HC2O4-)> c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-) 该反应的平衡常数为4.67×10-11,小于1.0×10-5,所以该反应不能发生。 【解析】I、①一定条件下,氯气与氨气反应生成氯胺(NH2C1)和HCl气体,其化学方程式为:NH3+Cl2=NH2Cl+HCl,反应时旧键的断裂需要吸热,形成新的化学键放热,则根据化学键的键能:△H=3×391.3 kJ/mol+243.0kJ/mol-2×391.3 kJ/mol-191.2kJ/mol-431.8 kJ/mol =+11.3kJ/mol,则上述反应的热化学方程式为:NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3kJ/mol;②氯胺与水缓慢反应NH2-与水电离出来的H+结合成氨气,Cl+与OH-结合生成强氧化性的物质HClO,该反应的化学方程式为NH2Cl+ H2O NH3+HClO或NH2Cl+ 2H2O NH3·H2O +HClO; Ⅱ、(1)根据图像可知,随着温度的升高CO2的转化率降低,则升高温度平衡向逆反应方向移动,逆反应方向吸热,正反应方向放热,△H小于0, 氢碳比越大,CO2的转化率越大,根据图像可知,氢碳比,在氢碳比为2.0时,Q点的CO2的转化率小于P点,反应会继续向右进行,达到平衡,v(正)大于v(逆); ②P点CO2的平衡转化率为50%,平衡时CO2、H2、C2H4、H2O的浓度分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.125mol/L、0.5mol/L,此时; (2)①根据碳酸和草酸的电离平衡常数可知,酸性:H2C2O4> HC2O4- > H2CO3> HCO3-,a.CO32-与HC2O4-反应生成HCO3-和C2O42-而不能大量共存,b.H2CO3与C2O42-不反应,能大量共存,c. C2O42-与HCO3-不反应,能大量共存,d.H2C2O4与HCO3-反应生成HC2O4-和CO2和H2O而不能大量共存,答案选bc; ②二元弱酸第一步电离比第二步电离强得多,根据碳酸和草酸的电离平衡常数可知,若将等物质的量浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中氢离子浓度最大,草酸的第二步电离比碳酸的第一步电离程度大,故各种离子(除OH-外)浓度由大到小的顺序是:c(H+)>c(HC2O4-)> c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-); ③中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O42Fe3++6H2O+3C2O42-的平衡常数,小于10-5,所以该反应不能发生。  
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工业上常用亚硝酸钠(NaNO2)作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备NaNO2并探究NO、NO2的某一化学性质(A中加热装置已略去)。

已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2

②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+

请回答下列问题:

(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为__________________

(2)用上图中的装置制备NaNO2,其连接顺序为:a→_____________→h(按气流方向,用小写字母表示),此时活塞K1、K2如何操作_______________________

(3)E装置发生反应的离子方程式是________________________

(4)通过查阅资料,NO2或NO可能与溶液中Fe2+发生反应。某同学选择上述装置并按A→C→E顺序连接,E中装入FeSO4溶液,进行如下实验探究。

步骤②操作的目的是__________________;步骤③C瓶中发生的化学方程式为________________

通过实验可以得出:___________(填“NO2、NO中的一种或两种”)和溶液中Fe2+发生反应使溶液呈深棕色。

 

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室温下,用相同物质的量浓度的HC1溶液,分别滴定物质的量浓度均为0.1mol·L-1。的三种碱(AOHBOHDOH)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断正确的是

A. 滴定时,随着盐酸溶液的滴入,水电离出的c(H+)始终增大

B. 滴定至P点时,溶液中:c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)

C. pH=7时,三种溶液中c(C1-)相等

D. 当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)=c(H+)-c(OH-)

 

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常温下,A是由XY两种短周期元素组成的气体,X的原子序数小于Y,甲、乙、丙分别是XYZ元素对应的单质,Z是地壳中含量最高的元素,它们有如图所示的转化关系。下列说法不正确的是

A. XYZ三种元素能组成离子化合物

B. 反应②为化合反应,反应③为置换反应

C. 常温常压下,Z的氢化物熔点为同族最高

D. 原子半径:Y>Z>X

 

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以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理图如下。下列说法正确的是

A. a电极为太阳能电池的正极

B. 产生丙烯的电极反应式为:3CO2+18H++18e-===CH3CH=CH2+6H2O

C. 装置中每转移2e-,理论上有2molH+通过质子交换膜从左向右扩散

D. 太阳能电池的原理与原电池的原理相同

 

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根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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