美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图所示;两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。
(1)a极是 极,b极是 极,电极
反应式分别为 , 。
(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g水,试计算能量转化率。[2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)+572kJ]
(3)这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V,1.5W的小灯泡连续发光0.5h,应消耗标准状况下的H2多少升?
(4)氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料,往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式: 。此时电池内总的反应方程式为 。
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:+4H++3e-=NO+2H2O 。已知Cu2O能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式:______________。
(2)反应中硝酸体现了________、_________的性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是___________mol。
(4)若1 molCu2O与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是___________。
(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) ,△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是。
(2) 500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入nmolN2、3nmolH2,反应达平衡后测得平衡常数为K1,此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1=。若温度为400℃,平衡常数为K2,则K1K2(填“<”、“=”或“>” )
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H kJ·mol-1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l);△H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)=CO2(g) ;△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l); △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l); △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式。
② CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H=kJ/mol
淡黄色固体A和气体X存在如下转化关系:
请回答下列问题
(1)固体A的名称,X的化学式。
(2)反应③的化学方程式为。
(3)写出反应②④的离子方程式:
反应②。
反应④。
(4)溶液C中的阴离子主要是_
_________,检验该离子的实验操作为______________
_________________________________。
化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)现有mg某气体,它由双原子分子构成,其摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
①该气体的物质的量为________;
②该气体所含原子总数为个;
③该气体在标准状况下的体积为__________。
(2)与标准状况下V LCO2所含氧原子数目相同的水的质量是_______(用分式表示)。
(3)在一定的温度和压强下,1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是______________。
(4)某盐混合溶液中含有离子:Na+、Mg2+、Cl-、SO42-,测得Na+、Mg2
+和Cl-
的物质的量浓度依次为:0.2 mol·L-1、0.25 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则c(SO42-)="___________" 。
现有以下5种物质:H2O、SiO2、CaO、Na2O2、Al2O3。
(1)按照不同的分类标准,它们中有一种物质与其它物质有明显的不同,请找出这种物质并写出依据(试写出任意一种合理的分类方法):
。
(2)上述物质中有些可以两两反应,试写出一个属于氧化还原反应的离子反应方程式________________________________________________________________________。