在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定的温度和压强,进行以下反应:N2+3H2⇌2NH3已知加入1 mol N2、4 mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3(见表中已知项),在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变,对下列编号①~③的状态,填写表中空白。
已知编号 |
始态的物质的量(mol) |
平衡时NH3的 物质的量(mol) |
||
N2 |
H2 |
NH3 |
||
已知 |
1 |
4 |
0 |
a |
① |
|
|
1 |
0.5a |
② |
1.5 |
6 |
0 |
|
③ |
m |
n( n≥4m) |
|
|
磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂,也是锂电池正极活性物质。已知磺酰氯是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇水发生剧烈水解。
(1)磺酰氯可与白磷发生反应为:P4+ 10SO2Cl2= 4PCl5 + 10SO2↑,若生成1molSO2,则转移电子的物质的量为mol。
(2)某学习小组的同学依据反应:SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g) △H <0,设计的制备磺酰氯装置如图甲。
①若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2,其反应的化学方程式为。
②有关题图甲所示的装置说法正确的是(不定项选择)。
a.A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和Na2SO3溶液
b.D处U形管中盛放的可以是碱石灰
c.B处反应管冷却水应从m接口通入
d.装置C处吸滤瓶若放在冰水中冷却,更有利于SO2Cl2的收集
③从化学平衡移动角度分析,反应管通水冷却的目的为。
(3)GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图乙所示,已知电池反应为:2Li + SO2Cl2 =" 2LiCl" + SO2↑,则电池工作时,正极的电极反应式为。
无机化合物可根据其组成和性质进行分类,以下是一组对“一些物质与水反应”的分类图,请按要求填空。
(1)上述分类中,分成A、B两组的依据是。
(2)C组物质与水反应的离子方程式为。
(3)D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1的物质有(填化学式)。
(选考)【化学——物质结构与性质】
W、Q、R、X、Y、Z六种元素的原子序数逐渐增大。已知W原子1s轨道上只有一个电子,Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4,Z的原子序数为29,除Z外均为短周期主族元素,Y原子的价电子排布为(n+1)sn(n+1)pn。请回答下列问题:
(1)Q和W能形成一种化合物的相对分子质量为28,则该化合物的中心原子采取的杂化轨道类型是,该分子中含有____个键。
(2)Z原子的核外电子排布式为 ;向Z的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀,后沉淀溶解为深蓝色溶液,加入乙醇会析出蓝色晶体,该晶体中Z的离子与NH3之间的化学键为。
(3)这六种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于____晶体;W、Q、X三种元素之间可以形成多种化合物,其中邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,理由是。邻甲基苯甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。1 mol 苯甲醛分子中σ键为mol。
(4)元素X的阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层,CnX晶体的最小结构单元如图所示。
该晶体中阳离子和阴离子个数比为____,晶体中每个Xn-被 个等距离的C+离子包围。
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于(填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是
A.起始充入的CO为2mol |
B.增加CO浓度,CO的转化率增大 |
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态 |
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小 |
(3)从反应开始到建立平衡, v(H2)=_____;该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为______。若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。
(5)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)= H2O(g)ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________(填字母序号)。
a.碳棒 b.锌板c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:__________________________。
(2)图2中,钢闸门C做_____极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为______________________,检测该电极反应产物的方法是_______________________。
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的极________(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为___________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因_______。
(4)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两级室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
①N电极上的电极反应式为_________________。
②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为________mol。