近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低了汽油的消耗;在刹车和下坡时电动机处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,每生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为__________________。
(2)混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池,镍氢电池采用镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式是:
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶 液的pH将 (填“增大”、“不变”或“减小”),该电极的电极反应式为 。
(3)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过如下反应降低其浓度:
CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。
容器编号 |
c(CO)/mo1·L-1 |
c (02)/mol·L-1 |
c (C02)/mol·L-1 |
v(正)和v (逆)比较 |
I |
2.0×10-4 |
4.0![]() |
4.0×10-2 |
v(正)=v(逆) |
Ⅱ |
3.0×10-4 |
4.0×10-4 |
5.0×10-2 |
|
②相同温度下,某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol·L-1和1.0×10-4mol·L-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器,不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol·L-1,则最终尾气中CO的浓度为_________mol·L-1。
二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO2是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:
(1)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是;可用于制取NH3的是________(填序号)
A.饱和食盐水 | B.碱石灰 | C.浓硫酸 | D.水 E.NH4HCO3 |
(2)写出NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式:__________________
(3)写出电解时阳极发生的电极反应式_
(4)测定ClO2的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式
②测得ClO2的质量m(ClO2)=。(用含c、V的代数式表示)
碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。
(1)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),工业上以电解法制备碘酸钾,电解设备如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再将该溶液加入(阴极、阳极)区,另将氢氧化钾溶液加入另外一个区。使用(阴、阳)离子交换膜,在阳极发生的电极反应式:。
(2)碘化氢不稳定,分解反应的热化学方程式是2HI(g)I2(g)+H2(g) ΔH="+9.48" kJ·mol-1已知ΔS>0
①该反应属于( )
A.任何温度均自发 B.任何温度均不自发 C.高温自发 D.低温自发
②一定条件下,反应在一个带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法中不正确的是( )
A.恒温,缩小体积,平衡常数不变
B.恒温,缩小体积,平衡不移动,颜色加深
C.恒容,升温,正向反应速率和逆向反应速率均增大
D.恒容,在容器中若投入2mol HI,达到平衡时吸收9.48 kJ 的热量
③一定温度下,平衡常数K=1/4,在2L的容器中,加入4molHI发生反应达到平衡,HI的转化率。
在温度为298K时,将0.10 mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,出现红棕色,直至建立N2O4(g)2NO2(g)的平衡。下图表示测定N2O4的浓度与时间关系的曲线(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)。
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(1)计算在2s至4s时间内,NO2的平均生成速率为 。
(2)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,要达到同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是 mol·L-1。T/K |
310 |
320 |
K值 |
0.38 |
0.42 |
据此判断该反应正反应是 反应(填“吸热”或“放热”)
(6)若其他条件不变,反应在398K条件下进行并达到平衡,此温度下N2O4的浓度随时间变化的曲线(以298K条件下进行并达到平衡的曲线作为参照)正确的是 ( )
(1)家用液化石油气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时,放出的热量为5×105 kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式:。已知1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量,则反应C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH=。
(2)有同学用丁烷与空气为原料制作一燃烧电池,通入丁烷的一极为极。若以稀硫酸为电解质溶液时,其正极反应式为。
(3)已知:Fe(s) +1/2O2(g)=FeO(s)ΔH=-272.0kJ·mol-1
2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7kJ·mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是。
(4)已知拆开1 mol H-H键,1 molN-H键,1 molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为。
生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、CO2、氮气的混合气体2.016升(标准状况),该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生反应:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当CH4完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8克。将该反应后产生的气体通过过量澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5克。
(1)原混合气体中CH4的物质的量为________mol;
(2)原混合气体中N2的体积分数为________。