【題目】鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應用日趨廣泛。
(1)真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關反應的熱化學方程式如下Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) =3AlCl (g)+3CO(g) △H = a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+ AlCl3 (g) △H = b kJ·mol-1
①反應Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
②Al4C3也是該反應過程中的一種中間產(chǎn)物。Al4C3 與鹽酸反應(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學方程式為_______________。
③甲烷和水反應可以制水煤氣(混合氣體),在恒溫、固定體積為V升的密閉容器中的反應微觀示意圖如下所示,根據(jù)微觀示意圖得出的結論中,正確的是_____________。
一定條件下經(jīng)過t分鐘達到化學平衡
a. 該反應方程式為:CH4+H2O = CO+3H2
b. 該反應平衡前后壓強比為3:4
c. 該反應體系中含氫元素的化合物有3種
d. 該反應中甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
④水煤氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液來吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應是:
[Cu(NH3)2]Ac(aq) + CO(g) + NH3(g) [Cu(NH3)3]Ac·CO(aq) △H<0
[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應是____________________。該條件下用氣體表示的平衡常數(shù)表達式為:K=______________
(2)鎂鋁合金(Mg17Al12 )是一種潛在的貯氫材料,一般在氬氣環(huán)境中將一定化學計量比的Mg、Al 單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下可完全吸氫得到的混合物Y(含MgH2 和Al),Y在一定條件下可釋放出氫氣。
①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時通入氬氣的目的是_________________。
②寫出鎂鋁合金(Mg17Al12 ) 在一定條件下完全吸氫的化學方程式 _________________。
③在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全釋放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應,釋放出H2 的物質(zhì)的量為_________。
【答案】△H=(a+b)kJ·mol-1Al4C3+12HCl=AlCl3+3CH4b低溫、 高壓K=排除空氣,防止引入雜質(zhì)Mg17Al12+17H2===17MgH2+12Al52mol
【解析】(1)①根據(jù)蓋斯定律,將題中所給兩方程式相加得Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g),對應的△H=(a+b)kJmol-1,故答案為:a+b;
②含氫量最高的烴為CH4,根據(jù)碳原子守恒,3個碳需要結合12個H原子形成3個CH4,再由鋁原子守恒,4個鋁需要結合12個Cl形成4個AlCl3,所以Al4C3與HCl之間為1:12參加反應,故該反應方程式為:Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑,故答案為:Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑;
③a. 根據(jù)圖示,2個甲烷和2個水,反應生成了6個氫氣分子和2個一氧化碳分子,反應屬于可逆反應,反應方程式為:CH4+H2O CO+3H2,錯誤;b. 氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量的之比等于分子個數(shù)之比,該反應平衡前后壓強比為12:16=3:4,正確;c. 該反應體系中含氫元素的化合物有甲烷和水,2種,錯誤;d. 根據(jù)圖示,參與反應的甲烷總數(shù)為6,反應的甲烷為2,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為,錯誤;故選b;
④已知正反應是氣態(tài)物質(zhì)體積減小的放熱反應,因此采用降低溫度、增大壓強能使平衡右移,提高CO的轉(zhuǎn)化率,根據(jù)方程式[Cu(NH3)2]Ac(aq) + CO(g) + NH3(g) [Cu(NH3)3]Ac·CO(aq) △H<0,用氣體表示的平衡常數(shù)表達式為:K=,故答案為:低溫、高壓;;
(2)①鎂、鋁都是活潑的金屬單質(zhì),容易被空氣中的氧氣氧化,通入氬氣作保護氣,以防止二者被氧化,故答案為:防止Mg Al被空氣氧化;
②根據(jù)題意,該合金在一定條件下可完全吸氫得到的混合物Y(含MgH2 和Al),完全吸氫的化學方程式為Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al,故答案為:Mg17Al12+ 17H2= 17MgH2+12Al;
③1molMg17Al12完全吸氫17mol,在鹽酸中會全部釋放出來,鎂鋁合金中的鎂和鋁都能與鹽酸反應生成H2,生成氫氣的物質(zhì)的量分別為17mol、18mol,則生成氫氣一共(17+17+12×)mol=52mol,故答案為:52mol。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.凡是放熱反應的發(fā)生均無需加熱
B.凡是需要加熱后才能發(fā)生的反應是吸熱反應
C.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化
D.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關NH中的N—H配位鍵說法正確的是( )
A. N—H配位鍵不是化學鍵
B. N—H配位鍵屬于共價鍵
C. N—H配位鍵跟其他三個N—H鍵之間的鍵長不同
D. N—H配位鍵的化學性質(zhì)與其他N—H鍵不同
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某強酸性溶液X中僅含有H+、NH4+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種(忽略水的電離和離子的水解),取該溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程如下:
下列有關推斷合理的是
A. 根據(jù)上述連續(xù)實驗不能確定溶液X中是否含有Fe3+
B. 沉淀H為Al(OH)3、BaCO3的混合物
C. 溶液中一定含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Cl-
D. 若溶液X為100 mL,產(chǎn)生的氣體A為112 mL(標況),則X中c(Fe2+)=0.05mol·L-1
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上主要采用軟錳礦和閃鋅礦聯(lián)合生產(chǎn)MnO2和鋅。軟錳礦主要成分為MnO2;還含少量Al2O3和SiO2雜質(zhì)。閃鋅礦主要成分為ZnS,還含少量FeS、CuS雜質(zhì)。現(xiàn)用稍過量的軟錳礦和閃鋅礦為原料,經(jīng)過一系列處理后分別在兩個電極生成產(chǎn)品“MnO2和鋅”。工藝流程如下:
已知:Ⅰ:金屬硫化物、硫酸、二氧化錳三者發(fā)生的反應均是氧化還原反應。
例如:MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O.
Ⅱ:4X-+Mn2+MnX42-,X-不參與電極反應。Zn2+與X-不反應。
Ⅲ:各種金屬離子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | A13+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列問題:
(1)操作I的名稱是_____________________。
(2)物質(zhì)C是MnO2和ZnO的混合物。加入物質(zhì)C充分作用后,過濾,所得固體的成分是________(用化學式表示)。
(3)電解溶液D的裝置如下圖所示,兩個電極都是惰性電極。
①硫酸鈉的作用是________________________。
②b電極的電極反應式是______________________。a電極的電極反應式是_______________________。
(4)若一定質(zhì)量的閃鋅礦中含1.76kgFeS,則在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的質(zhì)量為_______kg。
(5)現(xiàn)有0.4mol/L Mn(NO3)2、 0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL,向該混合液中逐滴加入Na2S溶液,當MnS沉淀一定程度時,測得c(Mn2+)=2.0×10-3 mol/L,則此時c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24,Ksp(MnS)=2.6×10-13]
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】美國科學家將兩種元素鉛和氪的原子核對撞,獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118、質(zhì)量數(shù)為293的超重元素,該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為 ( )
A.57B.47C.61D.293
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某離子晶體的晶胞結構如圖。(該晶胞可看成由8個小立方體構成,在每個小立方體的體心各有一個黑球,在大立方體的8個頂點和6個面心上各有一個白球)試求:
①晶體中每一個Y同時吸引著_____個X,每個X同時吸引著______個Y,該晶體的化學式是____________。
②晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等X共有_____個。
③晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角(∠XYX)為___________。
④設該晶體的摩爾質(zhì)量為M g/mol,晶胞密度為ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則晶體中兩個最近的X間中心距離為____________cm。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖示是由3個圓所構成的類別關系圖,其中I為大圓,II和III分別為大圓之內(nèi)的小圓。下列選項中符合這種類別關系的是( )
A. I: DNA II: RNA III:核酸
B. I:還原性糖 II:果糖 III:蔗糖
C. I:固醇 II:膽固醇 III:維生素D
D. I:蛋白質(zhì) II:酶 III:激素
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下圖所示實驗,判斷下列敘述錯誤的是
A. 如圖所示實驗能夠證明碳酸的酸性強于硅酸
B. 如圖所示實驗可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si
C. 如圖所示實驗中沒有可以設計原電池的化學反應
D. 如圖實驗開始前需要打開分液漏斗的上口瓶塞
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com