I、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术处理尾气,化学方程式为2NO + 2CO2CO2 + N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/mol·L-1 |
1.00×10-3 |
4.50× 10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/mol·L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答(均不考虑温度变化对催化效率的影响):
(1)若上述反应的平衡常数K,随温度增高而减小,则反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)前2s内的平均反应速度v (N2)= 。
(3)该温度下,反应的平衡常数K= 。
II、甲醇空气燃料电池(酸性电解质溶液)的工作原理如下图一所示。
(1)该电池正极的电极反应式为 。
(2)以上述电池为电源,构成图二电解池 ,其中X、Y为石墨,a为KCl溶液,写出电解总反应的离子方程式 。
(3)常温时,按“(2)”电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.2mol/L的醋酸溶液,滴加过程的pH变化如图三所示,则C点对应溶液中各离子浓度的大小关系为(忽略电解后溶液中的其他成分,只考虑其中的碱与加入的酸 ) 。
氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①=
mol
②=
mol
③=
mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:
①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则
(填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数(
)的大小关系为;
②100℃时,将1 mol 和2 mol
通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是(填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K=。
(3)某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为。
新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性,能用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。
I.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下:
(1)固体加热脱水通常要通入。
(2)生成纳米级Fe的化学方程式为。
Ⅱ.在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成。甲同学用下图所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证固体产物。
(3)B中收集到的气体是(填名称),C装置的作用是。
(4)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为该结论不正确,他的理由是(用离子方程式表示)。
(5)丁同学称取5.60gFe粉,反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,消耗0.08molFeCl3。丁同学实验的固体产物为。
碘化钠是制备无机和有机碘化物的原料,在医药上用作祛痰剂和利尿剂等。工业上用铁屑还原法制备NaI,其主要流程如下图:
(1)写出铁屑转化为Fe(OH)3反应的离子方程式:。
(2)判断碘已完全反应的方法是。
(3)由滤液得到NaI晶体的操作是。
(4)测定产品中NaI含量的方法是:
a.称取3.000g样品溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用0.100mol溶液滴定至终点,消耗
溶液体积的平均值为19.00mL。
①上述测定过程所需仪器中,需要检查是否漏液的仪器有,
其中使用前需进行润洗的仪器是;
②上述样品中NaI的质量分数为。
物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示(部分产物已略去):
(1)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式。
(2)若A是一种酸性氧化物,且可用于制造玻璃,则G的化学式是。
(3)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是。
(4)若A是一种盐,A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,则由A转化成E的离子方程式是。
(5)若A是一种溶液,只可能含有中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示。由此可知,该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为。
合成一种有机化合物的途径往往有多种,下图所示为合成醇类物质乙的两种不同途径。
回答下列问题:(1)甲分子中含氧官能团的名称是,由甲催化加氢生成乙的过程中,可能有和(写结构简式)生成。
(2)戊的一种属于芳香烃的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3:1,写出戊的这种同分异构体的结构简式。
(3)由丁丙的反应类型为,检验丙中是否含有丁可选用的试剂是(填下列各项中序号)。
a.Na b.NaHCO3溶液 c.银氨溶液 d.浓硫酸
(4)物质乙还可由C10H19Cl与NaOH水溶液共热生成。写出该反应过程中,发生反应的化学方程式并注明反应条件:。(有机化合物均用结构简式表示)