13分)A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物,相互转化关系如图所示。
⑴若A是淡黄色化合物;D是CO2;C为NaOH。
①写出A的电子式
②写出反应Ⅱ的化学方程式
⑵若A是地壳中含量最多的金属元素的单质,B在火焰上灼烧时火焰呈黄色,E是一种无色无味的气体,遇澄清的石灰水变浑浊。
①写出B的化学式 ②写出反应Ⅲ的离子方程式
③用单线桥法表示反应Ⅰ电子转移的方向和数目 。
据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知:①CH3CH2OH(l) +3 O2 (g) = 2CO2(g) +3H2O(l)△H=-1366.8 kJ/ mol
②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(l)△H=" -571.6" kJ/ mol
(1)写出由CO2和H2 反应合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的热化学方程式。
(2)碱性乙醇燃料电池易储存,易推广,对环境污染小,具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中,使用铂作电极,KOH溶液做电解质溶液。请写出该燃料电池负极上的电极反应式为。
(3)用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图:
该装置中发生电解反应的方程式为;在铁棒附近观察到的现象是;当阴极产生448 mL气体(体积在标准状况下测得)时,停止电解,将电解后的溶液混合均匀,溶液的pH为。(不考虑气体的溶解及溶液体积的变化)
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
(1)若采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH充分接触,导致产物仅是NaClO和H2。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为。
(2)氯碱工业耗能高,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的(填写“左” 或“右”)池注入。
②图中X是______(填化学式);乙中右室的电极反应式为:_,图示中氢氧化钠溶液质量分数a%与b%的关系是(填字母)。
A. a%=b% B. a%﹥b% C. a%﹤b%
③甲中的离子交换膜为(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
(3)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下,浓度均为0.1 mol/L的4种钠盐溶液pH如下表:
溶质 |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
NaClO |
NaHSO3 |
pH |
11.6 |
9.7 |
10.3 |
5.2 |
下列说法中,不正确的是(填字母)
a.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的浓度
b.四种溶液中,水的电离程度最大的是NaClO
c.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最大的是H2SO3
d.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)> c(H+)>c(HSO3-) >c(SO32-)>c(OH-)
氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应,反应过程中各种物质的量浓度变化如图所示,回答下列问题:
(1)计算反应在第一次平衡时的平衡常数K= 。(保留二位小数)
(2)产物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min时平均反应速率(平均反应速率分别以v1、v2、v3表示)从大到小排列次序为 。
(3)H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以α1、α2、α3表示,其中最小的是 。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是____________,采取的措施是____________
(5)请在下图中用实线表示25~60min 各阶段化学平衡常数K的变化图像。
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A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大。A原子无中子, B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍,D、G元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成,元素B形成的单质M与甲、乙(甲、乙是高中常见的浓酸)均能反应(相对分子质量甲< 乙)转化关系如图(反应条件略去),原子E最外层电子数和其电子层数相等。元素F形成的单质是 “21世纪的能源”,是目前应用最多的半导体材料。请回答下列问题:
(1)A2D的熔沸点比A2G高的原因是。B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子,其电子式是。
(2)E4B3和水反应的化学方程式。
(3)写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式。
(4)X、Y、Z、W属于同一类物质,这类化合物固态时的晶体类型为;X、Y、W都能与Z反应,则Z的结构式为。
(5)已知CH4 (g)+ 2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol
欲计算反应CH4 (g)+ 4NO (g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(l)的焓变△H2 ,则还需要查找某化合反应的焓变△H3,当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时 △H3 =" b" kJ/mol,则该反应的热化学方程式为。
据此计算出△H2 =kJ/mol(用含a和b的式子表示)。
在稀硫酸酸化的含6 mol KI溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整个过程中含碘物质与所加入KBrO3物质的量的关系如图。
请回答下列问题:
(1)b点时,对应含碘物质的化学式为。
(2)b→c过程中,仅有一种元素发生化合价变化, 写出该反应的化学方程式。
(3)当n(KBrO3)=4mol时,体系中对应含碘物质的化学式为。
(4)酸性条件下,Br2、IO3-、BrO3-、I2氧化性由强到弱的顺序为。
(5)在稀硫酸酸化的KBrO3溶液中不断滴入淀粉KI溶液,边滴边振荡。则实验过程中的可能观察到的现象为。