(12分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=" -92.4KJ/mol " ,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号) 。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________________。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越_____ 。
(3)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=___________(可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变
c.υ正(N2)=2υ逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)_____________。
(5)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol N2和3 molH2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1 kJ;
B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2 kJ。则:a_____b(填>、=、<), Q1_____ Q2(填>、=、<), Q1_____92.4(填>、=、<)。
理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用 “Cu+2Ag+ =2 Ag +Cu2+ ” 反应设制一个化学电池,如图所示,已知该电池在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题:
(1)b极是电池的极,材料是,该极上出现的现象是,写出该电极的反应式。
(2)a可能为
A、铜 B、银 C、铁 D、石墨
(3)c溶液是
A、CuSO4溶液 B、AgNO3溶液 C、酒精溶液
(4)若该反应过程中有0.2mol电子发生转移,则生成Ag为克。
图是元素周期表的框架,依据元素周期表回答下列问题:
(1)周期表中的元素⑤和元素⑥的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是(用化学式表示),周期表中的元素④和元素⑦的氢化物的沸点高低顺序是(用化学式表示)。
(2)①~⑦元素的单质,在常温下化学性质稳定,通常可用作保护气的是(填写化学式)。
(3)①和②的单质在一定条件下转化为化合物A,请写出该反应的化学方程式,及A的结构式。
(4)②和硅形成的化合物是化工行业已合成的一种硬度很大、熔点很高的晶体,若已知在此化合物中各元素均处于其最高或最低价态,据此推断:该化合物的化学式可能是,与该化合物晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写)。
(5)请写出工业上用电解饱和食盐水制备⑦单质的化学方程式。
下列物质:①与
;②O2与O3;③正丁烷和异丁烷;④金刚石和石墨;⑤冰与水;对各组物质的性质进行分析,并用数字序号回答问题:
(1)互为同素异形体的是,(2)互为同分异构体的是,
(3)互为同位素的是,(4)属同一物质的是。
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) =" 13" mol,n t (NH3) =" 6" mol,则a =__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)= __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =__________________。
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_________________,在导线中电子流动方向为____________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为______________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因是____________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是___________,反应Ⅱ中的氧化剂是____________。
②LiH中Li+与H-的半径大小关系为
③用锂吸收224 L(标准状况)H2生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________mol。