(16分)(1)已知:
Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)
2Al(s)+3/2O2(g)= Al2O3(s)
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_____________________________________。
(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如下图所示。
①据图判断该反应是_____(填“吸”或“放”) 热反应,当反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率__ _ _ (填“增大”、“减小”或“不变”)
②其中B历程表明此反应采用的条件为______ (选填下列序号字母)
A.升高温度 B.增大反应物的浓度
C.降低温度 D.使用了催化剂
(3)1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为____________________。已知K1000℃<K1200℃,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
②用有关离子方程式说明上述反应所得固体产物的水溶液的酸碱性____________
(4)常温下,如果取0.1mol·L-1HA溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8,请回答下列问题:
①混合溶液中水电离出的c(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中水电离出的c(H+)比较
(填<、>、=)。
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填<、>、=);相同温度下,等物质的量浓度的下列盐溶液按pH由大到小的排列顺序为 。(填序号)
a..NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为。
(3)滤渣2的成分是(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑ MgSO4+C
MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+ 3CMgO+S↑+3CO↑
利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是(填字母)。
A.NaOH溶液 | B.Na2CO3溶液 | C.稀硝酸 | D.KMnO4溶液 |
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中硫元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:。
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上电极反应式为;
(3)若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积
为L (标准状况)。
五种短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,结合下列信息:
(1)A原子核外电子总数是内层电子数的三倍,A、E同主族
(2)B的最高价氧化物对应的水化物F与其气态氢化物G反应,得到离子化合物H。
(3)C的焰色应呈黄色。
(4)D在同周期主族元素形成的简单离子中,离子半径最小.
回答下列问题:
(1)写出D在元素周期表中的位置:
(2)化合物H的水溶液pH 7 其原因是(用离子方程式表示)
(3)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中,有一种物质在一定条件下均能与其他四种物质发生化学反应,写出该物质的电子式
(4)某同学设计实验证明A、B、E的非金属性强弱关系。
①溶液a和b分别为,。
②溶液c中的离子方程式为。
X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)Y基态原子的电子排布式是;Z所在周期中第一电离能最大的元素是。
(2)XY2- 离子的立体构型是;R2+的水合离子中,提供孤电子 对的原子是。
(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是。
(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是。
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g)△H=+206.0kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-129.0kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为:
。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为。
②100℃时反应I的平衡常数为。
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
(填字母序号)。
A c(H2)减少B正反应速率加快,逆反应速率减慢
C CH3OH 的物质的量增加 D重新平衡减小
E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式。
②写出除去甲醇的离子方程式。