化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):
(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________
| A.a电极是负极,OH-移向正极 |
| B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH- |
C.电池总反应式为:2H2+O2 2H2O |
| D.电解质溶液的pH保持不变 |
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计)
II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.20 kJ·mol-1。
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
| 时间(h) 物质的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
| H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
| NH3 |
0 |
0.20 |
n2 |
1.00 |
1.00 |
根据表中数据计算:
反应进行到2小时时放出的热量为________
0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1;
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。
某氯化铁与氯化亚铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下
步骤进行:
Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、 ,(填仪器名称)。
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式 。
(3)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1-b2=0.3g,则接下来还应进行的操作是 ;若蒸发皿质量是W1g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是 。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,为什么?
(2)选择的还原剂时否能用铁 (填“是”或“否”),原因是: 。
(3)若滴定用掉cmol/L高锰酸钾溶液bmL,则样品中铁元素的质量分数是 。
二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成二氧化硒以回收硒。完成下列填空:
(1) Se和浓硝酸反应的还原产物为一氧化氮和二氧化氮,且一氧化氮和二氧化氮的物质的量比为1:1,写出硒和浓硝酸的反应方程式 。
(2)已知:Se+2H2SO4(浓)→ 2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O → Se+2SO32-+4H+
SeO2、 H2SO4(浓)、 SO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)回收得到的二氧化硒的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O ②I2+2Na2S2O3 → Na2S4O6+2NaI配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中,准确称量二氧化硒样品0.1500g,消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中二氧化硒的质量分数为 。
有A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大,A、B、C、D、E均为短周期元素,D、F为常见金属元素。A元素原子核内只有一个质子,元素A与B形成的气态化合物甲在标况下的密度为0.759g/L,C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,E与C同主族。均含D元素的乙(金属阳离子)、丙、丁微粒间的转化全为非氧化还原反应,均含F元素的乙(单质)、丙、丁微粒间的转化全为氧化还原反应。请回答下列问题:
(1)单质B 的结构式: 。
(2)F元素周期表中的位置: 。
(3)均含有F元素的乙与丁在溶液中发生反应的离子方程式 。
均含有D元素的乙与丁在溶液中发生反应的离子方程式 。
(4)由A、C元素组成的化合物庚和A、E元素组成的化合物辛,相对分子质量均为34.其中庚的熔沸点比辛 (填“高”或“低”),原因是 。
铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅在元素周期表的位置为 ,四氧化三铁可写成FeO·Fe2O3 的形式,如果将Pb3O4也写成相对应的形式应为: 。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为: 。
PbO2可有PbO与次氯酸钠溶液反应制得,其反应的离子方程式为 。
(3)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即
)的残留固体,若a点固体组成表示为PbO2或mPbO2 ·nPbO,计算x值和m:n , 。
化合物H可用以下路线合成:

已知:
回答下列问题:
(1)11.2L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以生成88gCO2和45gH2O,且A分子结构中有3个甲基,则A的名称(系统命名)为 ;
(2)B和C均为一氯代烃,则反应(1)的反应类型为 ;
(3)在催化剂存在下1molF与2molH2反应,生成3—苯基—1—丙醇。F的结构简式 。
(4)反应②的化学方程式为 ;
(5)与G具有相同官能团的芳香类同分异构体共有 种(不包括G),写出其中任意两种_____________、___________。