(10分)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO、NH4+、CO
、K+、Na+。为确认溶液组成进行如下实验:(1)200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶。(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出)。
(1)溶液一定存在的离子有 ,可能存在的离子有 。
(2)原溶液中c(CO)为 ,c(NH4+) c(SO
) (填“>、<或=”)。
(3)如果上述6种离子都存在,则c(Cl-) c(SO) (填“>、<或=”)。
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
M层的电子数为K层电子数的3倍 |
X |
其氢化物的空间构型为正四面体 |
Y |
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z |
元素最高正价是+7价 |
(1)元素T的阴离子的结构示意图 ;元素X的最高价氧化物的电子式 ;
(2)元素Y 在周期表中位于 周期, 族。该元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M,M中含有的化学键类型有 ;
(3)四种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (填物质化学式)
(4)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是
a. 常温下Z的单质和T的单质状态不同
b. Z的氢化物比T的氢化物稳定
c. Z的最高价氧化物所对应的水化物比T的最高价氧化物所对应的水化物的酸性强
d. Z的氢化物比T的氢化物溶解度大
e. Z的单质与H2化合比 T的单质与H2化合更容易
(5)含有34个电子的元素X的氢化物的分子式
(6)写出实验室制备Z单质的化学方程式:
(7)比较T和Z的简单离子的半径大小: (用元素离子符号表示)
(10分)用如图所示的装置进行实验,回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:______
(2)在该反应中______是氧化剂,______是还原剂.
(3)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上)______.
①镁条剧烈燃烧;
②放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射;
③纸漏斗的下部被烧穿;
④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体.
(4)说明该反应在工业上的两个用途:______.
(5)写出铝粉与二氧化锰反应的化学方程式:______.
Ⅰ:如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:
2A(g)+B(g)2C(g); 反应达到平衡后,再恢复至原温度。回答下列问题:
(1)达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度左侧a处,则a的取值范围是 。
(2)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,此时甲容积为2L,反应化学平衡常数为___________。
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处, 则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于 ;
Ⅱ:若一开始就将K、F固定,其它条件均不变,则达到平衡时:
(4)测得甲中A的转化率为B,则乙中C的转化率为 ;
(5)假设乙、甲两容器中的压强比用D表示,则D的取值范围是 。
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min |
n(CO)/mol |
n(H2O)/ mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.20 |
|
t2 |
0.80 |
依据题意回答下列问题:
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)= mol。
(3)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g) 、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则此时该反应v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是 、 (写出两种)。
(6)若该容器绝热体积不变,不能判断反应达到平衡的是 。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
甲醇是一种可再生能源,在日常生活中有着广泛的应用.工业上用CO生产燃料甲醇,如:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.
请回答下列问题:
(1)图1表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系.下列有关催化剂的说法不正确是
A.降低分子的能量 |
B.增加了活化分子数 |
C.提高了活化分子百分数 |
D.增加了单位体积内的活化分子数 |
(2)从反应开始到建立平衡,该过程中释放 kJ热量.
(3)在T2℃下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡状态时,测得C(CO)=0.2mol•L﹣1,则CO的转化率为 .
(4)如图3为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如.电池总反应为2CH3OH+3O2⇌2CO2+4H2O.在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高.温度升高_____________(填:“有利于”或“不利于”)电池将化学能转化为电能.该装置中_____(填:“a”或“B”)为电池的负极,该电极反应式为 .