(1)已知:
①Fe(s)+
O2(g)=FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol-1
②2Al(s)+
O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7 kJ·mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________
(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A.升高温度 B.增大反应物的浓度 C.降低温度 D.使用催化剂
(3)1000 ℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)
Na2S(s)+4H2O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________;
已知K1000 ℃<K1200 ℃,若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比为________;
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a.NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ⊿H
已知某些化学键的键能数据如下表:
| 化学键 |
C—C |
C—H |
H—H |
C—O |
C≡O |
H—O |
| 键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H = ;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
| 反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
| 压强/MPa |
12.6 |
10.8 |
9.5 |
8.7 |
8.4 |
8.4 |
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=,该温度下平衡常数K=,若升高温度则K值(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H2)正=v(CH3OH)逆
C、容器中气体的压强保持不变
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为。
红磷P(S)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)根据上图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式;
上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.8mol PCl5,反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5,其分解率α1等于;
若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5分解率α2,α2α1 (填“大于”,“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是;
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=;P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4△H3(填“大于”,“小于”或“等于”);
(每空2分,共18分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的实验现象是。
②Y电极上的电极反应式为。检验该电极反应产物的方法是。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是,电极反应式为。
②Y电极的材料是,电极反应式为。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
电解一段时间后,CuSO4溶液的浓度将(填“变大”、“变小”或“不变”)
(每空2分,共10分)
氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。
(1)若电解质溶液为KOH溶液,其
正极反应为____________________________,
负极反应为__________________________________________;
(2)若电解质溶液为H2SO4,其正极反应为________________,负极反应为____________;若反应过程中转移了2mol电子,可产生水的质量为_________g。
(每空2分,共12分)
(Ⅰ)钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在空气酸度不大的环境中,其负极是,负极反应式为;正极是,正极反应式为。受空气的影响还会发生相应的颜色变化,其相应的化学方程式为。
(Ⅱ)下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(用序号表示)