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1、30【加试题】(10分)由某精矿石(MCO3ZCO3)可以制备单质M，制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇。取该矿石样品1.84 g，高温灼烧至恒重，得到0.96 g仅含两种金属氧化物的固体，其中m(M)m(O)35。请回答：(1) 该矿石的化学式为_。(2) 以该矿石灼烧后的固体产物为原料，真空高温条件下用单质硅还原，仅得到单质M和一种含氧酸盐(只含Z、Si和O元素，且Z和Si的物质的量之比为21)。写出该反应的化学方程式_ _。单质M还可以通过电解熔融MCl2得到。不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是 。(3) 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：反应1
2、：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H1反应2：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2反应3：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图l所示。则H2_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_。第30题图1温度/150 200 250 300 350 1.00.10.01103104105106平衡常数K1K2K3(4) 在温度T1时，使体积比为31的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示；不改变其他条件，假定t时刻迅速降温到T2，一段时间后体系重
3、新达到平衡。试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。第30题图2反应时间t甲醇浓度30.【加试题】（10分）氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。（1）以Fe为催化剂，0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，20min后达到平衡，氨气的物质的量为0.3mol。在第25min时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至2L并保持恒容，体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%。请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线。 该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是 （填增大、减小或不变）。（2）N2H4
4、是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式 N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K11.010-6，则0.01 molL1 N2H4水溶液的pH等于 （忽略N2H4的二级电离和H2O的电离）。已知298K和101KPa条件下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H12H2(g)+O2(g)2H2O(l) H22H2(g)+O2(g)2H2O(g) H34NH3(g)+O2(g)2N2H4(l)+2H2O(I) H4则N2H4(l)的标准燃烧热H （3）科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺（如虚框所示），在较高的操作压力下，提高N2O4/
5、H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸。实际操作中，应控制N2O4/H2O质量比高于5.11，对此请给出合理解释 30【加试题】(10分)氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。(1)已知：900 K时，4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，反应自发。该反应是放热还是吸热，判断并说明理由_。900 K时，体积比为4：l的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率(HCl)随压强(P)变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到T K(假定反应历程不变)，请画出压强在1.5l054.5105Pa范围内，HCl的平衡转化率(HCl)随压强(P)变化曲线示意图
6、。(2)已知：Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l) Hl= 102 kJmol13Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(1) H2= 422 kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式_。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此时ClO的浓度为c0 molL1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO浓度为ct molL1，写出该时刻溶液中Cl浓度的表达式；c(Cl)=_molL1(用c0、ct)有研究表明，生成NaClO
7、3的反应分两步进行：I 2ClO = ClO+ClII ClO+ClO = ClO+Cl常温下，反应II能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：_。(3)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4。在电解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效率下降。为抑制氢气的产生，可选择合适的物质(不引入杂质)，写出该电解的总化学方程式_。30(10分)(1)MgCO3CaCO3(2)2MgO2CaOSiCa2SiO42Mg电解MgCl2溶液时，阴极上H+比Mg2+容易得电子，电极反应式2H2O2eH22OH，所以不能得到Mg单质。(3)小于曲图l可知，随着温度升高，K1增大，则H10，根据盖斯定律又得H3H1H2，所以H2H3(4)反应时间t甲醇浓度30(10分)(1)放热反应，S0且反应自发(2)3NaClO(aq) = 2NaCl(aq)+NaClO3(aq) H= 116kJmol1(其他合理答案也给分)c0+或反应I的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO向ClO转化(3)2NaClO3+O22NaClO4(其他合理答案也给分)
