能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________ kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:____________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为p0,反应过程中压强用p表示,反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25 ℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L-1。
某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,再进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42–:,则证明Fe3+能把H2SO3氧化为SO42–。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl,反应中的氧化产物是(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。
假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:溶液中存在;
假设3:溶液中存在Fe2+ 而不存在H2SO3(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1moLL-1KMnO4、0.1moL
L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取 |
若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,则假设2或假设3成立。 |
步骤2: |
结合步骤1的现象和结论, |
A、B、C、D、E、F为前四周期的元素。其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,A3+比B-少一个电子层,B原子得一个电子后3p轨道全充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子;F元素的单质为紫红色固体,可通过“湿法冶金”而得。请回答下列问题:
(1)CB3分子中心原子的杂化类型是。
(2)F元素的原子的外围电子排布式为;如图所示为F与Au以3:1
形成的合金晶胞图,在图中的括号内写出对应的元素符号。B、D元素最高价
氧化物对应的水化物的酸性强弱:>(填化学式)。
(4)用导线将A和F的单质做成的电极连接起来,插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池,试写出在单质A表面发生反应的电极反应式:_____。
(5)分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子,R的电子式为。
(6)24 g E的单质在33.6 L氧气(标准状况)中燃烧,至反应物全部耗尽,放出x kJ热量。则1mol E与O2反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为(已知:E的燃烧热为y kJ/mol)。
铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参加反应,转移________mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为_____________;从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是________。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是______________________________________。
(4)钢铁的电化腐蚀原理如图所示,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在图中虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填编号)。
A.NaCl | B.NH4Cl | C.HNO3 | D.浓H2SO4 |
(4)若反应10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
O2和O3是氧元素的两种单质,根据其分子式完成下列各题:
(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为__________,原子个数比为__________。
(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为____,原子个数比为______,质量比为________。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g氧气中含有的分子数为b,则c g氧气在标准状况下的体积约是________(用含NA的式子表示)。