煤作为燃料,可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成):
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1
途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+b kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-c kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-d kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)燃烧等质量的煤,途径Ⅰ放出的热量____途径Ⅱ放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)b的数学关系式是______________(用a、c、d表示)。
(3)由于制取水煤气反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量,在反应时,反应物需要______(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义__________________________________________________。
(9分)已知:A、B、C、D四种短周期元素,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且存在如下转化关系,试推断回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为 ;
(2)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为 (用元素符号表示);
(3)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 ;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈
(填“酸”、“碱”或“中”)性;
(5)实验室中,应将X的浓溶液保存在棕色试剂瓶中,其原因是
(用化学方程式表示)。
(10分)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是 ,
向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是 ;
(2)现将0.04 mol·L-1HA溶液和0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(
Na+) c(CN-)(填“<”、“=”或“>”),你得出该结论的依据是 ;
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性。溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是 。
(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+C02(g) 2C0(g) △H>O,K1 ①
CO(g)+H20(g)H2(g)+C02(g),K2 ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g),K3 ③
则K1、K2、K3,之间的关系是: 。
反应①的平衡常数K随温度的升高而 (增大/减小/不变)。
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
简述理由:
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g) 2N02(g) △H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N204、N02的量),反应速率v与时间t关系如右图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是。
(10分)、Ⅰ:(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%一30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是。
Ⅱ:探究家庭制备次氯酸钠溶液的发生器如右图,原理是用石墨做电极电解饱和食盐水。
(1)若通电后,为使氯气被全部吸收,则电源的a极的名称是。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式为,所得的次氯酸钠溶液中加入几滴石蕊试液,观察到的现象是 ,
用离子方程式和简要文字说明理由。
在一定温度和压强下,有如下反应:,将
放入一体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容积为
。经一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的体积为80L,请回答下列问题:
(1)达平衡时的转化率为______________;
(2)若起始时加入、
,且
,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的容积为120L。则a、b的值分别为:a=_______,b=_______。
(3)若容器为体积不变的密闭容器,其容积为100L,起始时加入、
和
,反应达平衡时,温度和压强与(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同,则x、y应该满足的关系式为______________,x、z应该满足的关系式为_____________________。