(Ⅰ)碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的生活方式。
(1)甲烷燃烧时放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活。
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:,得到如下三组数据:
①实验1中,以v( H2)表示的平均反应速率为: 。
②该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应;
③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等),则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
(Ⅱ)某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如下图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数 (填“>”“<”或“一”)通过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为 ;
③电解一段时间后,B出口与C出口产生气体的质量比为 。
1个H2SO4分子中含有_______ 个氢原子,_______个氧原子,6.02×1023个H2SO4分子中H原子的物质的量_______,氧原子的物质的量_______。
影响气体体积的因素是__ ____、__ ___。
物质的量是表示___________________的物理量,符号______,单位_______。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下:
已知:反应II包含2NaHSO3=Na2S2O5+ H2O等多步反应。
(1)反应I的总化学方程式为 ,反应I进行时应先通入的气体是 ,反应I产生的NH4Cl可用作________________。
(2)灼烧时发生反应的化学方程式为 ,若灼烧时生成SO21.12×l06 L(标准状况下),则转移电子____ mol。
(3)己知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为_______________。
(4)副产品X的化学式是 ________________,在上述流程中可循环使用的物质是___________________。
(5)为了减少产品Na2S2O5中杂质含量,需控制反应II中气体与固体的物质的量之比约为 ,检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂________________。(填编号)。
①澄清石灰水 ②饱和碳酸氢钠溶液 ③氢氧化钠
④酸性高锰酸钾 ⑤稀硫酸
1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如下图所示。
回答下列问题:
(1)已知:,
,则反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的△H= (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氢的平衡常数表达式为____ ,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____ (保留两位有效数字)。
(3)X轴上a点的数值比b点 (填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示 (填“温度”或“压强”),判断的理由是 。
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如下表所示:
下列判断正确的是_____________。
A.放出热量:Ql< Q2< △Hl | B.N2的转化率:I> III |
C.平衡常数:II >I | D.达平衡时氨气的体积分数:I>II |
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)______________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”)。
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入空气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-。写出负极的电极反应式_ _________。