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![]() |
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”)。
多原子分子氰(CN)2、硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质(Cl2、Br2等)相似,故称它们为拟卤素。它们可以生成酸和盐(见下表,表中X代表F、Cl、Br或I)。
卤素 |
氰 |
硫氰 |
① |
|
“单质” |
X2[ |
(CN)2 |
(SCN)2 |
(OCN)2 |
酸 |
HX |
HCN |
② |
HOCN |
盐 |
KX |
KCN |
KSCN |
KOCN |
(1)在表中①②空格处应分别填写_______、_______。
(2)①(CN)2和KOH溶液反应的化学方程式为:__________________________。
②已知阴离子的还原性强弱为:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式:____________________________________。
在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。下表是500mL“鲜花保鲜剂”溶液中含有的成分,阅读后回答下列问题:
成分 |
质量(g) |
摩尔质量(g ·mol—1) |
蔗糖 |
25.0 |
342 |
硫酸钾 |
0.3 |
174 |
阿司匹林 |
0.2 |
180 |
高锰酸钾 |
0.3 |
158 |
硝酸银 |
0.1 |
170 |
(1)下列“鲜花保鲜剂”的成分中,属于非电解质的是________。
A.蔗糖 B.硫酸钾 C.高锰酸钾 D.硝酸银
(2)500mL“鲜花保鲜剂”中含有AgNO3的物质的量为_______mol(只列式,不计算结果);“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林和蔗糖中不含K+)的物质的量浓度为___________mol/L。
(注意:第(2)题空格只要求写表达式,不需要化简与计算)
(3)由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是_________(填操作序号)
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
②定容时俯视读数
③溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
下图是各物质的反应关系图:已知A和E都是黄色粉末。F有刺激性气味且有漂白性常被不法商人用来漂白腐竹等。请据此回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:A.__________ H.___________;
(2)写出反应①和反应②的化学方程式:
①___________________________________________________;
②__________________________________________________。
如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图,其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色,写出各步反应的化学方程式。
A→C:______________________________________,
D→C:_______________________________________,
B→E:_______________________________________,
E→C:_______________________________________。
金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液B,同时放出气体C。如果在B溶液中通入氯气,则B转变成棕黄色溶液D,将溶液D分为两份,一份加入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色,另一份加入A,则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B。则:
(1)各物质的化学式分别是:A________ ,B________ ,C________ ,D________;
(2)有关反应的离子方程式有:
① B→D___________________________;
② D→B____________________________。