在一容积为4 L的密闭容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定条件下发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g ) △H<0,反应中NH3的物质的量浓度变化情况如右图:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(H2)为____________mol/(L·min)。
(2)该反应的化学平衡常数表达式K_____________,随温度的升高,K值将 (填“增大”、“减小”“不变”)
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为______________。
A. 0.20 mol/L B. 0.12 mol/L C. 0.10 mol/LD. 0.08 mol/L
(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡___________________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。
(6)在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填序号) 。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能对反应的影响,且1>2
(1)CH3OH是一种可燃性的液体。
已知:① CH3OH (g)+H2O (l)=CO2 (g)+3H2 (g);△H= +93.0KJ·mol-1
② CH3OH (g)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g);△H= -192.9KJ·mol-1
③ CH3OH (g)= CH3OH (l);△H= -38.19KJ·mol-1
则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为
(2)燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,CH3OH—空气燃料电池是一种碱性(20%—30%的KOH溶液)燃料电池。电池放电时,负极的电极反应式为 。
(3)右图是一个电解过程示意图,假设使用CH3OH—空气燃料电池作为本过程中的电源,其中a为电解液,X和Y是两块电极板。
①若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,Y极板上发生的电极反应式为: 。
②若X、Y分别为石墨和铜,a为CuSO4溶液,铜片的质量变化128g,则CH3OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积分数为20%)
(4)已知高锰酸钾能氧化甲醇,也能氧化草酸。查阅资料,乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸。
①请配平该反应的离子方程式:
______MnO4-+______H2C2O4+______===____Mn2++______CO2↑+______。
②某兴趣小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________________(用离子符号表示)。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀的类型为__________腐蚀。
②图中A、B、C三点附近的区域内,腐蚀最严重的是 (填字母)。
(2)已知Fe3+、Fe2+、Cu2+在溶液中沉淀的pH如下表:
印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCI3。腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol.L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:①__ ;② ;③过滤。(提供的药品:Cl2、浓H2S04、NaOH溶液、CuO、Cu)
(3)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸,溶液颜色由浅绿色变为棕黄色,该反应的原理为______________(用离子方程式表示)。
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,结合流程写出该反应的化学方程式为 。
(4)某铁质容器材料为碳素钢,可盛装冷浓硫酸。取5.60 g该材料放人15.0mL浓硫酸中加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲组通过实验确定了X中含有Fe3+,为检验X中是否还含有Fe2+,可另取X溶液加入 (填序号)。
A.KSCN溶液和氯水B.K3[Fe(CN)6]溶液
C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液
②为分析气体Y中的成分,乙组将560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水,然后向该溶液中加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.33 g。则气体Y通入足量溴水反应的离子方程式为____ ,参加该反应的气体在Y中的体积分数为 .
化合物E常用于制备抗凝血药,可以通过如图所示路线合成。
(1)B中含氧官能团的名称是____ ,检验A中官能团的试剂为 。
(2)B→C的反应类型为 ,1 mol E最多可与 molH2发生加成反应。
(3)写出D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式 。
(4)B有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式__________。
A.能发生银镜反应 |
B.核磁共振氢谱只有4个峰 |
C.能与FeCI3溶液发生显色反应 |
D.1 mol该同分异构体与NaOH溶液反应时,最多可消耗3mol NaOH。 |
(5)E的同分异构体很多,所有同分异构体在下列某种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相
同,该仪-器是 (填标号)。
a.质谱仪 b.红外光谱 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
C、N、O、S、Mg、Fe等是中学化学中的常见元素。按要求回答下列问题:
(1)N元素在元素周期表中的位置是______________。
(2) H2S的沸点比H2O的沸点低的主要原因是__________________。
(3)已知:2 SO2(g) +O2(g)-2 SO3(g)△H="-196.6" kJ·mol-l
2 NO(g) +O2(g) 2 NO2(g) AH="-113.0" kJ·mol-l
则反应NO2(g) +SO2(g) SO3(g)+NO(g)的△H= kJ·mol-l
(4)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2 H2(g) CH3OH(g),在2L密闭容器中充人lmol CO与2 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。则M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、Ko的大小关系为 ;Pl P2(填“>、<或=”);平衡常数KM=__________。
(5) Mg和Fe组成的合金是目前已发现的储氢密度最(高的储氢材料之一,其晶胞结构如图甲(白球代表Mg,黑球代表Fe)。则该合金的化学式为 。若该合金用M表示,某种储氢镍电池(MH - Ni电池)的结构如图乙所示。其电池反应为:MH+NiOOHNi( OH)2 +M。下列有关说法不正确的是________。
A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2 +OH-
B.放电时电子由b极到a极
C.充电时负极反应为:MH+ OH- - e-= H20+M
D.M的储氢密度越大,电池的比能量越高