(14分)汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图:
则该反应的热化学方程式为 。
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO+2NOx ==2xCO2+N2,当转移电子物质的量为0.4x mol时,该反应生成标准状况下N2 L。
(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);△H= -bkJ•mol-1
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 |
B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 |
D.再充入1 mol CO和3 mol H2 |
③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol/L、c(H2)=0.4 mol/L、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1,则此时v正 v逆(填>、<或=)。
(4)甲醇是重要的基础化工原料,又是一种新型的燃料,最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极加入甲醇,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时,固体电解质里的O2-向_______极移动。
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+中的两种或多种。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到448mL(标况)气体,同时产生红褐色沉淀,经过滤、洗涤、灼烧,得到1.6g固体;将上述滤液平均分成两份,一份中加足量BaCl2溶液,得到2.33g不溶于盐酸的沉淀;另一份中通入过量CO2得到1.56g白色沉淀。由此可推断原溶液一定含有的离子种类及其浓度,将结果填入下表(可不填满)。
一定含有的离子种类 |
|||||||
物质的量浓度(mol/L) |
甲、乙两池的电极材料如图所示,请按要求回答下列问题:
(1)若两池中均为Cu(NO3)2溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的(填“铁”或“碳”)棒;乙池中的(填
“阴”或“阳”)极。
②乙池中阳极上发生的电极反应方程式是。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的化学方程式:。
②甲池中碳极上电极反应方程式是,乙池碳极上
电极反应属于(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现
蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2又氧化。若反应的C12和I2物质的量
之比为5:1,且生成HCl和另一种强酸,该强酸的化学式为。
④若乙池中转移0.1 mol e-后停止实验,池中溶液体积是1L,则溶液混匀后的pH=(不考虑所生成的气体溶解在溶液中的情况)
常温下,如果取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后
溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因:(用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)0.1 mol/L NaOH
溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c(A-)=mol/L,
c(OH-)-c(HA) =mol/L。
(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3
溶液的pH(填“大于”“小于”或“等于”)7;将同温度下等浓度的四
种盐溶液:
A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按pH由大到小的顺序排列是(填序号)。
在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HC1;△H>0。回答下列问题:
(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液
体中加入MgCl2溶液,产生的现象为。
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是。
(3)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入。
(4)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤
后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是。
有一块锌片插入足量CuSO4溶液1L中,可以观察到锌片表面有黄色附着物析出,最后称量时锌片质量减轻了0.1g(假设溶溶液体变化忽略不计),求:
(1)(1)参加反应的还原剂的物质的量是;
(2)还原产物的物质的量是;
(3)生成ZnSO4的物质的量浓度是;
(4)溶液的质量;(填“增加”或“减少”)
(5)写出该反应的离子方程式。