(2)①高温;②Ru;c点温度较高,反应速率较快,氨气的转化率较高。 (3)①2Cl--2e-=Cl2↑;②3Cl2+2NH3=N2+6HCl。 【解析】
试题分析:(1)①已知:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ?mol①
NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+72.49kJ?mol②
将①+②可得:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=(-159.47kJ?mol)+(+72.49kJ?mol-1)=-86.98KJ/mol,故答案为:-86.98;
②由于液氨的电离方程式为2NH3(l)?NH2-+NH4+,COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素,而尿素的化学式为CO(NH2)可知该反应的化学方程式为COCl2+4NH3=CO(NH2)2,
2
-1
-1
-1
+2NH4Cl,故答案为:COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl.
(2)①△G=△H-T△S<0,反应可以自发进行,氨气分解为熵增的反应,且△H为增大反应,
故反应在高温下可以自发进行,故答案为:高温;
②根据图可知,在600℃时催化效果最好的是Ru,b、c点均未达到平衡,c点温度较高,反应速率较快,氨气的转化率较高,故答案为:Ru;c点温度较高,反应速率较快,氨气的转化率较高。
(3)①根据图示知道:A电极是电解池的阳极,该电极上发生失电子的氧化反应,可以得
到氧化剂,根据离子的放电顺序,即氯离子失电子产生氯气的过程,电极反应式为:2Cl-2e=Cl2↑,故答案为:2Cl-2e=Cl2↑;
②第二步氧化剂氯气氧化氨氮物质即氨气生成N2的过程,发生的反应为:3Cl2+2NH3=N2+6HCl,故答案为:3Cl2+2NH3=N2+6HCl。
考点:考查了盖斯定律的应用、化学反应进行的方向、影响化学平衡的因素、电解池的工作
原理以及电极反应式的书写的相关知识。
21.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区 域内作答。若多做,则按A小题评分。 A、
高分子纳米活性钛无霸是钛氧化物经过光照射,在其表面产生氧化性极强的活性离子,这种
活性离子可以分解存在生活空间中的一些有害物质(甲醛、氮氧化物等)。 (1)Ti2+的基态价电子排布式为 ▲ 。
(2)甲醛分子中C原子轨道杂化类型为 ▲ 。1mol甲醛分子中含有σ键的数目
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为 ▲ 。
(3)甲醛易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为 ▲ 。 (4)与N2O互为等电子体的一种分子为 ▲ (填化学式) 。 (5)某含钛化合物晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为 ▲ 。
【答案】 (1)3d2; (2)sp;3mol;
(3)甲醛与水分子之间形成氢键; (4)CO2或者CS2; (5)CaTiO3 【解析】
试题分析:(1)钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理知其基态核外电子排
布为:1s2s2p3s3p3d,所以基态价电子排布式为3d;故答案为:3d;
(2)甲醛分子中含有碳氧双键,1个甲醛分子中含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有
3个σ键,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;1个甲醛分子含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有3个σ键,所以1mol甲醛分子中含有σ键的数目为3mol;故答案为:sp2;3mol;
(3)甲醛分子与水分子之间可以形成氢键,氢键的存在能够大大增强物质的溶解性;故答
案为:甲醛与水分子之间形成氢键;
(4)CO2或者CS2与N2O的原子数相同、电子总数都相同,属于等电子体;故答案为:CO2或
者CS2;
(5)利用均摊法确定化学式,处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有,处于面上的原子被2
个晶胞占有,处于顶点上的原子被8个晶胞占有,处于棱上的原子被4个晶胞占有,钛原子的个数为8×
2
2
6
2
6
2
2
2
2
11=1,氧原子的个数为6×=3个,钙离子处于晶胞中心,被一个晶82胞占有,所以Ca2+个数为1,则该化合物的化学式为CaTiO3,故答案为:CaTiO3
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考点:考查了基态价电子排布式、轨道杂化类型的判断、等电子体判断、依据晶胞结构书写
物质化学式的相关知识。 B、
苯甲酸苯酯是重要的有机合成中间体,工业上用二苯甲酮制备苯甲酸苯酯。
制备苯甲酸苯酯的实验步骤为:
步骤1:将20mL浓H2SO4与40mL冰醋酸在下图装置的烧杯中控制在5℃以下混合。
步骤2:向烧杯中继续加入过硫酸钾25g,用电磁搅拌器搅拌4~5分钟,将二苯甲酮9.1g溶于三氯甲烷后,加到上述混合液中,控制温度不超过15℃,此时液体呈黄色。 步骤3:向黄色液体中加水,直至液体黄色消失,但加水量一般不超过1mL,室温搅拌5h。
步骤4:将反应后的混合液倒入冰水中,析出苯甲酸苯酯,抽滤产品,用无水乙醇洗涤,干燥
(1)步骤1中控制在5℃以下混合的原因为 ▲ 。
(2)步骤2中为控制温度不超过15℃,向混合液中加入二苯甲酮的三氯甲烷溶液的方
法是 ▲ 。
(3)步骤3中加水不超过1mL,原因是 ▲ 。 (4)步骤4中抽滤用到的漏斗名称为 ▲ 。
(5)整个制备过程中液体混合物会出现褐色固体,原因是 ▲ ;除去该固体操作为
▲ 。
【答案】
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(1)防止液体溅出,减少冰醋酸的挥发; (2)多次少量加入,不断搅拌;
(3)加水会使苯甲酸苯酯水解,降低产率(或导致温度过高等); (4)布氏漏斗;
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