Ⅰ、北京时间11月1日清晨5时58分07秒,中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射,火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。
已知下面在298K时的热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=–571.6kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=–890.3kJ·mol-1
C(S)+O2(g)=CO2(g);ΔH=–393.5kJ·mol-1[来
根据上面的热化学方程式完成下列问题:
⑴通过计算说明等质量的H2、C、CH
4完全燃烧时放出热量最多的是 。
⑵根据以上反应,则C(S)+2H2(g)=CH4(g)的焓变ΔH= 。
⑶已知H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44.0kJ·mol-1
试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气时的热化学方程式:
。
Ⅱ、据统计,发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%~4%,远远超出水灾、火灾、风灾、地震等自然灾害造成损失的总和。因此,了解金属腐蚀的原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有重要意义。
⑴分别放在以下装置(都盛有0.1mol·L-1的H2SO4溶液)中的四块相同的纯锌片,其中腐蚀最快的是 。
⑵利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。其中X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为 。
氧化铝(Al2O3)和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(2)下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 (填序号)。
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 =" -3352" kJ/mol
Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 =" -521" kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。
(4)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为 。
(5)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0
某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。
①H2的平均反应速率是 mol/(L·min)。
②若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)298K时,Ksp[Ce(OH)4]=1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp= 。
为了使溶液中Ce4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10-5mol·L-1,需调节pH为 以上。
()石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:
(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体I中的碳氧化物主要为________________________,由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
(3)步骤①为:搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________,100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注。
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00 %的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为________极。
②电极b上发生的电极反应为 ___________________________________。
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ___________________________________________________________。
④电极c的质量变化是________g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液______________________________________________;
乙溶液______________________________________________;
丙溶液______________________________________________;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
_____________________________________________________________。
已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)=1.8×10-10,Ksp(AgY)=1.0×10-12,Ksp(AgZ)=8.7×10-17。
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_________________ _____________________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25 ℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,________(填“能”或“不能”),理由为_______________________________。
现有下列电解质溶液:
①Na2CO3②NaHCO3③④CH3COONH4⑤NH4HCO3
(1)在这五种电解质溶液中,既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是(填写序号)________。
(2)已知酸性:H2CO3>>
。常温下,物质的量浓度相同的①②③溶液,pH由大到小顺序为(填序号)________>________>________。
(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热反应的离子方程式: __________________________________________________________________。
(4)已知常温下CH3COONH4溶液呈中性,根据这一事实推测⑤溶液的pH________7(填“>”“=”或“<”),理由是________________________。