水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_____ _____;
(2)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是__ ___(请用相应的编号填写)
(3)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是a kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(b kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;
(4)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式: 。
(14分) 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为:。
与电源负极相连的电极附近溶液pH。(填“不变”“增大”或“减小”)
(2)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该试剂可以选。
a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2
(3)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为(选a、b、c,多选扣分)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(4)在用阳离子交换膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分反应,产物最终仅有NaClO和H2,相应的化学反应方程式为、。
超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/ mol·L-1 |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的0(填写“>”、“<”、“=”)。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条
件数据。
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol·L-1 |
CO初始浓度 mol·L-1 |
催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
Ⅰ |
280 |
1.2×10-3 |
5.8×10-3 |
82 |
Ⅱ |
5.8×10-3 |
124 |
||
Ⅲ |
350 |
1.2×10-3 |
某研究性学习小组,为了探究电极与原电池的电解质之间关系,设计了下列实验方案:用铝片、铜片、镁片作电极,分别与下列溶液构成原电池,并接电流表。
(1)若电解质溶液为0.5mol/L硫酸,电极为铜片和铝片,则电流计指针偏向(填“铝”或“铜”)。
(2)若用浓硝酸作电解质溶液,电极为铜片和铝片,则电流计指针偏向(填“铝”或“铜”),铝做(填“正”或“负”),正极上电极反应式为:
(3)若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液,电极为镁片和铝片,则正极发生的电极反应为。
通过上述实验探究,你受到的启示是
(16分) 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
;
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率1等于;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为
2,
2
1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,现将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是
;
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H 3=,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H 4△H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是
。
(6分) 某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如下图1所示的装置。
(1)检查图1所示装置气密性的方法是____________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间段内产生气体的体积,也可以测量__________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。