29.(17分)工业上合成尿素的反应:
(1)已知合成尿素的反应分两步进行:
其能量变化曲线如右图所示,则△H、△H1和△H2由大到小的顺序为________________。
(2)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生反应(I)合成尿素,恒定温度下混合气体中NH3的体积分数如图所示。
A点的正反应速率
___________B点的逆反应速率
(填“>”、“<”或“=”);CO2的平衡转化率为____________。
(3)将一定量的氨基甲酸铵固体置于恒容真空容器中,发生反应:
H2NCOONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
在不同温度(T1和T2)下,该反应达平衡状态时部分数据见下表。
①T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。
②下列能说明该分解反应达到平衡状态的是________________(填代号)。
a.
b.密闭容器内物质的总质量不变
c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.密闭容器中氨气的体积分数不变
(4)氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件下水解更彻底。
25℃时,向1L0.1mol·L-1
的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素。
此时溶液中c(NH4+)=___________________________;
NH4+水解平衡常数值为_______________________。
30.(18分)大力发展电动汽车,可以有效控制空气污染。
目前机动车常使用的电池有铅蓄电池、锂电池等。
I.铅蓄电池充放电的总反应为:
PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,
锂硫电池充放电的总反应为:
2Li+S
Li2S。
(1)放电时,铅蓄电池的负极反应式为__________________________________________。
(2)锂硫电池工作时,电子经外电路流向____________(填“正极”或“负极”)。
(3)当消耗相同质量的负极活性物质时,锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。
II.由方铅矿(PbS)制备铅蓄电池电极材料(PbO2)的方法如下:
(1)油画所用的白色颜料PbSO4置于空气中,遇H2S气体变成黑色PbS,从而使油画的色彩变暗,用H2O2清洗,可使油画“复原”。
①H2O2的作用是_____________________。
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡:
PbS(s)
Pb2+(aq)+S2-(aq),试分析PbS(s)能溶于稀HNO3的原因_______________________________________________。
(2)滤液X是一种可循环使用的物质,其溶质主要是__________________(填化学式),若X中残留的
过多,循环使用时可能出现的问题是___________________________。
(3)①PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2,写出该反应的离子方程式_______________
________________________________________________________。
②以石墨为电极,电解Pb(NO3)2溶液也可以制得PbO2,则阳极的电极反应式为_______
______________________;电解时为提高Pb元素的利用率,常在Pb(NO3)2溶液中加入适量Cu(NO3)2,理由是________________________________________________。
31.(18分)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如下
图所示:
②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是______________________。
(2)仪器b的名称为______________________。
(3)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为______________。
当装置E中排出氯气1.12L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为___________________。
为提高硫酰氯的产率,本实验操作中还需要注意的事项有_______________________________________(只答一条即可)。
(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为___________________________,分离两种产物的方法是_____________。
(5)若将SO2、Cl2按照一定比例通入水中,请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。
_______________________________________________(简要描述实验步骤、现象和结论)。
仪器自选;供选择试剂:
滴加酚酞的氢氧化钠溶液、氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、品红溶液。
(6)长期存放的硫酰氰会发黄,其原因可能为_____________________________________。
【选做部分】
32.(12分)【化学——化学与技术】(未命题)
33.(12分)【化学——物质结构与性质】
科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu-Ni-Fe等多种金属互化物。
(1)鉴别某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是___________________________。
(2)已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从铜原子核外电子变化角度解释其原因________
____________________________________________。
(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。
(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是_________,
键和
键数目之比为_________________;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N==C==S)的沸点,其原因是_____________。
(4)立方FeO晶体的结构如图-1所示,设晶胞边长为acm,密度为bg·cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为_____________(用含a、b的式子表示)。
人工制备的FeO晶体常存在缺陷(如图—2),已知某氧化物样品组成为Fe0.96O,该晶体中Fe3+与Fe2+的离子个数之比为__________________。
34.(12分)【化学——有机化学基础】
某有机高分子合成材料K的合成路线如下图(部分反应条件和产物略去)所示。
请回答下列问题:
(1)A是相对分子质量为92的芳香烃,则A的分子式为_____________,G→H的反应类型为__________________。
(2)检验E中含氧官能团的试剂为_________________(填名称)。
(3)符合下列条件的有机物F的同分异构体有________种(不考虑顺反异构);其中核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为3:
2:
2:
2:
1的是_________________(写结构简式)。
①遇FeCl3溶液显紫色;
②能与溴水发生加成反应;
③属于芳香化合物。
(4)写出F和J反应生成K的化学方程式__________________________________________。
答案