“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:_____________________________________________。
如图是某种只含有C、H、O、N的有机物简易球棍模型。请回答下列各题。
(1)该分子属氨基酸,其分子式为________。
(2)在一定条件下,该分子可以通过聚合反应生成________(填“糖类”“油脂”或“蛋白质”)。
(3)在一定条件下,该分子可以与乙醇发生反应,请写出该反应的化学方程式_________。
化学式为C6H12的某烯烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烯烃的结构简式为_________,其名称为______________;在核磁共振氢谱图上应该出现_____个峰。
(本小题14分)氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而含氮化合物的用途广泛。
(1)图中表示两个常见的固氮反应:
①N2+3H2
2NH3
②N2+O2
2NO的平衡常数(lg K)与温度的关系,
根据图中的数据判断下列说法正确的是________(填序号)。
| A.反应②为放热反应 |
| B.常温下,反应①的反应速率很大,而反应②的反应速率很小 |
| C.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小 |
| D.在常温下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大 |
(2)工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3:2N2+6H2O
4NH3+3O2,通入N2的一极是________(填“阴极”或“阳极”),阳极的电极反应式是____ ___。
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应:
①N2(g)+3H2O(l)
2NH3(g)+
O2(g) ΔH=a kJ/mol。
已知:②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,
2H2(g)+O2(g)
2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,则a=__________。
(4)已知:4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1316 kJ·mol-1,氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。
①当温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是________(填代号)。
②该燃料电池的负极反应式是____________。
(5)工业上合成氨时,温度过高,氨气的产率降低,试从化学平衡移动原理的角度加以解释:_____________。
有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下
| 元素 |
有关信息 |
| X |
元素主要化合价为—2,原子半径为0.074nm |
| Y |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
| Z |
原子半径为0.102nm,核外最外层电子数是其电子层数的2倍,其单质在X的单质中燃烧,产生的气体通入品红中,品红褪色。 |
| D |
最高价氧化物对应的水化物,是强电解质,能电离出电子数相等的阴、阳离子 |
| E |
单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏 |
请回答下列问题:
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为 。
(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号) 。
①保存EY2溶液时,需向溶液加入少量E单质
②通常实验室配制EY3溶液时,直接用水溶解EY3固体即可
③EY2只能通过置换反应生成,EY3只能通过化合反应生成
④铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
(3)用电子式表示D2Z的形成过程: ,D2Z水溶液显 性用离子方程式表示其原因 。
(4)2009年3月,墨西哥、美国等多国连接暴发甲型H1N1型流感,防控专家表示,含Y消毒剂和过氧化物可防甲型H1N1流感。YO2是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KYO3在H2ZO4存在下与D2ZO3反应制得。请写出反应的离子方程式: 。
(5)将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含Y元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。
该苛性钾溶液中KOH的质量是 g,该反应中转移电子的物质的量是 mol。
X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大,W是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
用化学用语回答下列问题:
(1)L的元素符号为___________;M在元素周期表中的位置为__________________。
(2)Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是______________。
(3)Y的最高价氧化物的电子式为__________。原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是________。
(4)R与Y同周期,R的单质分子R2中有3个共价键,R与L能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是_____________。