已知在催化剂存在条件下,能发生如下反应:
CO + H2O(g) H2 + CO2 + Q
(1)在5 L盛有固体催化剂(其体积可忽略不计)的密闭容器中,通入反应物,10 s后,生成了氢气0.2 g,则此10 s内CO的平均反应速率为v(CO) = ____ _0.002 mol/Ls______。
(2)在该密闭容器中,下列叙述可以说明反应已经达到平衡状态的是__ BC___
A.若容器体积不变,在一定温度下压强达到恒定
B.CO2的生成速率与H2O蒸气的生成速率之比为1 : 1
C.CO、H2O、H2、CO在容器中的物质的量浓度保持不变
D.反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变
(3)在上述反应达平衡状态后,分别改变条件,请完成下列两张图:
A.在第20 s时将容器体积缩小至 B.在第20 s时,向容器中注入少量的
原来的一半后压强变化图 CO气体后正逆反应速率变化图
(8分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA |
NaOH |
混合溶液的pH |
甲 |
[HA]=0.2 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=a |
乙 |
[HA]=c1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=7 |
丙 |
[HA]=0.1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.1 mol·L-1 |
pH=9 |
丁 |
pH=2 |
pH=12 |
pH=b |
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?________________________________________________________。
(2)c1________(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A.前者大B.后者大 C.二者相等D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________,其中,[A-]=________ mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“<”、“>”或“=”)[NaOH],b________(填“<”、“>”或“=”)7。
(6分)某温度(t℃)下的溶液中,[H+]=10-xmol·L-1,[OH-]=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW为_______,则该温度t________25℃(填“>”“<”或“=”),pH=7的溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)若将此温度(t℃)下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)。试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。
①若所得混合液为中性,则a∶b=_____________________________________;
②若所得混合液的pH=2,则a∶b=____________________________________。
某粗铜含铁、银、金和铂等杂质,通过电解精炼铜后,为充分利用电解后的阳极泥和电解液,设计如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)电解时,以粗铜作______极,______________为电解液,写出阴极的电极反应式______________。
(2)电解后溶液中含有的主要金属阳离子为________________;溶液A是一种绿色氧化剂,则反应①的离子方程式为___________________________________________。
(3)加入的试剂B最好选用___________(填序号)
A.Cu | B.CuO | C.NaOH | D.氨水 |
(4)写出反应③的离子方程式______________________________________________________
(5)若反应②析出10.8kg银单质,则至少需要乙醛_________kg。
NH3能被O2氧化生成NO,进而氧化成NO2,用来制造硝酸;将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
(1)2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率的不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如图。
①P1______(填“>”或“<”)P2
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是____________。
(2)已2NO2(g)N2O4(g) △H1<0
2NO2(g)N2O4(l) △H2<0
下列能量变化示意图中,正确的是_______(填序号)
(3)50℃时在容积为1.0L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随着反应的进行,混合气体的颜色变深。达到平衡后,改变反应温度T,10s后又达到平衡,这段时间内,c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)的平均速率降低。
①50℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(NO2)为_________mol/(L·s)。
②T______(填“>”或“<”) 50℃。
③计算温度T时该反应的平衡常数K(写出计算过程)。
(4)科学家正在开发以氨代替氢气的新型燃料电池有许多优点;制氨工业基础好、技术成熟、成本低、储运方便等。直接供氨式碱性(KOH)燃料电池的总反应为:4NH3+3O2==2N2+6H2O,氨气应通入_______(填“正极”或“负极”)室,正极反应式为_____________________________
选做(15分)【化学选修3:物质结构与性质】
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E+核外各能层电子均已充满。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为。(用元素符号表示)
(2)已知YZ2+与XQ2互为等电子体,则l mol YZ2+中含有π键数目为。
(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多,其原因是。
(4)Y、Z与氢元素可形成化合物HYZ3,是实验室常用试剂。HYZ3分子中Y的杂化方式为,YZ3—的空间构型是。
(5)E原子的价层电子排布式为;E有可变价态,它的基价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示。
①该晶体的化学式为,Z的阴离子的配位数为。
②Z的阴离子的堆积模型为。
A.简单立方B.六方最密C.面心立方
③已知晶胞边长为apm,则晶胞的密度为g• cm—3(阿伏加德罗常数用NA表示)。