下图是氨氧燃料电池示意图,按照此图的提示,回答下列问题:
(1)a电极作______极(填“正”、“负”或“阴”、“阳”),其电极反应式为_________________;
(2)反应一段时间后,电解质溶液的PH将 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=" —92.4" kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=" —483.6" kJ·mol-1,试写出氨气完全
燃烧生成气态水的热化学方程式:__________________________;
(4)若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮),某铁皮上现需要镀上97.5g锌,理论上至少需要消耗氨气_________L(标准状况)。
偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2 ( L )+2N2O4 (L )=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)
(1)该反应(Ⅰ)中还原剂是__________。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4 (g)
2NO2 (g)(Ⅱ)
一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将2 mol NO2 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下,上述反应改在体积为3L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”),反应4s后N2O4的物质的量为0.9mol,则0~4s内的平均反应速率v(NO2)=_________________。
(3)25℃时,将1mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_____(用离子方程式表示)。向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将_______(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为____mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数K=2×10-5 mol·L-1)
α,β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α,β不饱和化合物的常见的方法。
反应①:
(1)化合物Ⅰ的分子式为,1mol化合物Ⅰ最多能与 molH2发生加成反应。
(2)下列说法,正确的是。
| A.反应①属于加成反应 |
| B.化合物Ⅰ遇氯化铁溶液显紫色 |
| C.化合物Ⅰ能与NaHCO3反应 |
| D.化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应,也能发生加成反应 |
(3)化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到;请写出该反应的化学方程式(注明必要的条件),化合物Ⅴ是化合物Ⅳ的同分异构体,也是具有两个六元环的酯。化合物Ⅴ的结构简式为。
(4)
也能与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应,除CH3COOH外,另一种有机产物的结构简式为。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO制备,请仅以乙烯为有机物原料两步合成CH3CHO,涉及的反应方程式为(注明必要的条件)
①;②。
(12分) 2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家,以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。可以用量子化学计算小区间内(如光合作用叶绿体光反应时酶中、生物固氮时固氮酶中)的化学反应。
(1)固氮酶有由铁蛋白和钼铁蛋白两种,它们不仅能够催化N2还原成NH3以外,还能将环境底物乙炔催化还原成乙烯,下列说法正确的有。
a.C2H4是非极性分子
b.碳负离子CH3-呈三角锥形
c.NO+电子式为
d.NH3沸点比N2高,主要是因为前者是极性分子
(2)钒可合成电池电极也可人工合成的二价钒(V)固氮酶
①V2+基态时核外电子排布式为。
②熔融空气电池钒硼晶体晶胞结构如右图1所示,该晶胞中含有钒原子数目为。
(3)烟酰胺结构式如右图2所示,可用于合成光合辅酶NADPH,烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有,1mol该分子中含σ键数目为。
(4)配离子[Cu(NH3)4]2+中N原子是配位原子。已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3中N不易与Cu2+形成配离子,其原因是。
(6分)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性强更易被人体吸收且在体内蓄积。工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下:
(1)向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式:。
(2)调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀。25℃时,若调节溶液的pH=8,则溶液中残余的Cr3+的物质的量浓度为mol·L-1(已知25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31)。
(3)铬元素总浓度的测定:准确移取25.00 mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015 mol·L-1的Na2 S2O3标准溶液,终点时消耗Na2 S2O3溶液20.00 ml。计算废水中铬元素总浓度mg·L-l
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O =Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,平衡后则溶液中
(填“增大”、“减小”或“不变”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度间的一个等式:。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可以高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因。
(3)常温下向20 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下:
回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-(填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒有、,溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为;
③已知在25 ℃时,CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh =
=2×10-4 mol/L,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,溶液的pH=。