1.(12分)氮及其化合物与人们的生活息息相关。
(1)氮元素在周期表中的位置是 。
(2)实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO,其离子方程式是 。为防止环境污染,可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是 。
(3)已知:① CH4(g) + 4 NO2(g) = 4 NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) △H= -574 kJ•mol-1
② CH4(g) + 4 NO(g) = 2 N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) △H= -1160 kJ•mol-1
根据①和②,标准状况下,4.48 L CH4恰好将NO2转化为N2时,△H= 。
关于①和②,下列说法正确的是 (填字母)。
a.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)
△H<-574 kJ•mol-1
b.等物质的量的甲烷分别发生反应①、②,转移电子数相同
c.右图可表示①的反应过程和能量关系
(4)同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气完全转化为N2,则原混合气中 NO和NO2的体积比是 。
2.(14分)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知 ① 2 CH4 (g) + 3O2 (g) = 2 CO (g) + 4 H2O(l) △H1 = -1214.6 KJ/mol
② 2 CO (g) + O2(g) = 2 CO2 (g) ΔH2 = -566 kJ/mol
则反应CH4(g) + 2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O (l) 的△H = 。
(2)将两个石墨电极插人KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4 + 10 OH―― 8e-= CO32-+ 7 H2O;通入O2的一极,其电极反应式是 。
(3)若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水,写出电解反应的离子方程式为: ;电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电,假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液的pH= 。
(4)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所
需时间/min
H2O CO CO2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
① 实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为 。
② 实验2中的平衡常数是 (计算结果保留两位小数)。
③ 该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),
则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
3.(14分)下图所示反应I、反应II和反应III均是工业生产中常见的反应。其中A、B为化合物,C是温室气体之一,D和K均可用做干燥剂,H常温下为液态化合物,J是一种具有漂白作用的盐,反应III和E与G反应的原理相同。
(1)C的电子式是 。
(2)反应II的离子方程式是 。
(3)J久置后,即便不接触水、空气,本身也逐渐分解生成K,并放出气体,该反应的化学方程式是 。
(4)工业上测定反应III产品的有效成分J的含量,先将一定量的产品的溶液加入过量的KI溶液和稀硫酸中,使之反应生成I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2,计算出结果。
①用Na2S2O3标准溶液滴定I2时选用的指示剂是 。
②生成I2的反应的离子方程式是 。
(5)已知:2Fe2+ + Br2=2Fe3+ +2Br-。若将0.1 mol E通入100 mL FeBr2溶液中,溶液中有三分之一的Br-被氧化成Br2,则此反应离子方程式是 ,原FeBr2溶液的物质的量浓度为 。
4.(10分)工业上以锂辉石(Li2O•A12O3•4SiO2,含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下: