(13分)已知:正盐A强热可得到B、C、D、E四种物质,B通常情况下为无色无味液体,E、F 是空气主要成分,D能产生酸雨,I为红棕色气体,C与J反应可得A,J、K为两种常见的酸。物质之间的转化关系如图所示(图中部分反应物或生成物及反应条件未列出)。
请回答下列问题:
(1)E物质的电子式是________。
(2)检验C的试纸是________,检验D的试剂是________(填试纸、试剂名称)。
(3)写出A强热分解生成B、C、D、E的化学方程式________。
(4)写出D通人FeCl3溶液时,发生反应的离子方程式_____ 。
(5) —定浓度J、K混合后的稀溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加人铜粉,最多能溶解a g(产生气体只为G)。向另一份中逐渐加人铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。则①a=________g,②气体G标准状况下体积为________,③J的物质的量浓度为______。
选择下列物质分离和检验方法,将其选项填在横线上。
A.萃取; | B.升华; | C.结晶; | D.分液;E.蒸馏;F.层析;G.过滤 |
(1)分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)分离水和汽油的混合物。
(4)分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)两种互溶液体。
(Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。
(2) 写出电极反应式: Pt极; 当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出铜的质量应为______________。
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(Ⅱ)燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟O2(或空气)反应,将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池,负极电极反应式为:,随着放电的进行,溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。
(Ⅲ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验。
(1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变,而该稀溶液的浓度增大,又无浑浊,应以_______为阳极电解溶液,阳极电极反应式为 。
(2)以铂作阳极电解溶液时,溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,电解的总反应式为。
能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH
(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH0,△S0(填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为mol·L-1·s-1 ,CO的转化率为。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K=。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是。
A.压缩容器体积 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工 农业生产、生活中有着重要作用,
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:。
(2)若已知下列数据:
化学键 |
H-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
435 |
943 |
试根据表中及图中数据计算N-H的键能kJ·mol-1。
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1,E2______,
△H(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(g) ;△H1=akJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3=kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n______p (填“>”、“=”或“<”) 。
(2)减压时,A的质量分数__________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3)若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色。(填“变深”、“变浅”或“不变”)