“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。
(1)火箭升空需要高能的燃料,经常是用N2O4和N2H4作为燃料,工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知:
N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H =" +67.7" kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H = -534.0 kJ·mol-1
NO2(g) 1/2N2O4(g) △H = -26.35 kJ·mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
_______________________________________________________________________。
(2)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,
燃料电池放电时的负极反应为:__________________________________________________。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为______________mol。
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2, CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH——4e— = O2↑+2H2O,则阴极反应为:_________________________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行?_______,理由是:_____________________________________________。
已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)="1" mol·L-1,c(N)="2.4" mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为;
(2)若反应温度升高,M的转化率(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)="4" mol·L-1,c(N)="a" mol·L-1;达到平衡后,c(P)="2" mol·L-1,a=;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)="c(N)=b" mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为。
(16 分)目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在该温度下时.该反应的平衡常数为(保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______。
(3)合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下,该电池的总反应为:Zn(s) +2MnO2 (s) +H2O(l) = Zn(OH)2 (s) +Mn2O3(s) ,该电池正极的电极反应式是。PbO2可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为,阴极上观察到的现象是;
若电解液中不加入Cu(NO3)2这样做的主要缺点是 。
(18 分)A、B、C、D、E、F 是周期表中的前20 号元素,原子序数逐渐增大。A 元素是宇宙中含量最丰富的元素,原子的原子核内可能没有中子。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相等;C 元素原子最外层p 能级比s 能级多1 个电子;D 原子p 轨道上成对电子数等于未成对电子数;E 的常见化合价为+3;F 最高正价与最低负价的代数和为4; G+的M 层电子全充满。用化学式或化学符号回答下列问题:
(1)G 的基态原子的外围电子排布式为,周期表中F 属于 区。
(2)B 与F 形成的一种非极性分子的电子式为 ;F 的一种 具有较强还原性的氧化物分子的VSEPR 模型为
(3)BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示。
该晶体的类型属于_______(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体
(4)设C 元素的气态氢化物为甲,最高价氧化物的水化物为乙,甲与乙反应的产物为丙。常温下,有以下3 种溶液:①pH=11的甲的水溶液 ②pH=3的乙的水溶液 ③pH=3的丙溶液,3种溶液中水电离出的c(H+)之比为 。
(5)丁、戊分别是E、F两种元素最高价含氧酸的钠盐,丁、戊溶液能发生反应。当丁、戊溶液以物质的量之比为1:4 混合后,溶液中各离子浓度大小顺序为 。
(6)A 和C 形成的某种氯化物CA2Cl 可作杀菌剂,其原理为CA2Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸,写出CA2Cl 与水反应的化学方程式:___________________________
(7)往G 的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成一种配合物X,下列说法正确的是
A.X中所含化学键有离子键、极性键和配位键
B.X中G2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
C.组成X 的元素中第一电离能最大的是氧元素
D.SO42-与PO43-互为等电子体,空间构型均为正四面体
(1)重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,它常用铬铁矿(主要是FeO、Cr2O3)在氯酸钾的氧化下制备出K2CrO4 ,将K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化K2CrO4制备K2 Cr2 O7溶液的平衡离子方程式:, 这一过程溶液的颜色从 到。
(2)酒驾检测时,酸性的K2Cr2O7将乙醇氧化成乙酸,同时自身还原成绿色的离子,涉及的离子方程式为:。
(3)TiCl4遇到高温水蒸气就会水解生成TiO2·xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到胶体TiO2,为什么水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:检验TiO2·x H2O中Cl-是否被洗净的方法是______________________________
(4)将铜片放入浓氨水,无任何现象,加入一定量的H2O2后,铜片缓慢溶解,并形成深蓝色的溶液,写出相应的离子方程式: 。
某待测溶液(阳离子为Na+)中可能含有SO42-、SO32-、NO3-、Cl-、Br-、CO32+、HCO3-中的一种或多种,进行如图所示的实验,每次实验所加试剂均过量,回答以下问题:
(1)待测液中是否含有SO42-、SO32-:。
(2)沉淀B的化学式为;生成沉淀B的离子方程式为。
(3)根据以上实验,待测液中肯定没有的离子是;
肯定存在的离子还有。