根据所学知识,完成下列问题:
(1)化学反应可视为旧键断裂和新键生成的过程。键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和其燃烧产物P4O6的分子结构如图所示,现提供以下键能(kJ· mol-1): P-P:198, P-O:360, O-O:498,白磷(P4)燃烧的热化学方程式为 。
(2)化学能与电能之间可以相互转化,以Fe、Cu、C(石墨)、CuSO4溶液、FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液 、AgNO3溶液为原料,通过原电池反应实现2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+,请你把下图补充完整,使之形成闭合回路,并用元素符号标明电极。甲池中电解液是 溶液;乙池中电解液是 溶液。(要求:甲、乙两池中电解质元素种类始终保持不变)
(3)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
①对PM2.5空气样本用蒸馏水处理,制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/ mol•L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断该试样的酸碱性为 ,试样的pH值=
②已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g)
H>0
若1 mol空气含有0.8 molN2和0.2 molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8 × 10-4 mol.计算该温度下的平衡常数K= ___________;汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
A~G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。
请回答下列问题:(①中MnO2作催化剂,②中MnO2作氧化剂)
(1)物质C和E的名称分别为________________、__________________;
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为_____________;若只能在加热情况下进行,则反应物A应为_____________;
(3)反应②的化学方程式:_______________________________________;
(4)新配制的F溶液应加入_____________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_____________,实验现象为____________________________。
X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX ; Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
(1)Y在元素周期表中的位置为 。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。
(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体,写出其反应离子方程式:
(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液 (填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为。
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)△H1
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)△H3
则△H1、△H2、△H3之间的关系是:。
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
则该反应的正反应方向是反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)△H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是:
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用下图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4(阴离子交换膜只永许阴离子通过),阳极电极反应式为:,阳极区逸出气体的成分为(填化学式)。
有机物A可以通过不同的反应得到B和C:
(1)A的分子式为,C的含氧官能团名称为。
(2)A制取B的有机反应类型为;A制取C的化学方程式为:。
(3)A发生消去反应后产物的结构简式为,A分子中一定共面的碳原子有个。
(4)芳香族化合物D是A的同分异构体,1molD可以和3mol NaOH发生中和反应;D苯环
上的一氯代物只有一种且分子中没有甲基。请写出D的结构简式(任写一种)。
有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是_______________(填化学式),写出通入BaCl2溶液,产生白色沉淀的化学方程式______________________________。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。
a.分解反应 b.复分解反应 c.置换反应 d.化合反应e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_____________________________
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是_________________