(16分)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 |
NA+ |
K+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
Cl- |
SO42- |
HCO3- |
含量/mg﹒L-1 |
9360 |
83 |
200 |
1100 |
16000 |
1200 |
118 |
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示) ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为 mol/L。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢.其成分为CaO3和Mg(OH)2,写出生成CaO3的离子方程式 。
③淡水的出口为a、b、c中的 出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:
该电池电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),电极反应式为 。
(4)利用海洋资源可获得MnO2 MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程消耗相同条件下空气和氯气的体积比为 (空气中氧气的体积分数20%计算)。
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为
(用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D ,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。请填空:
(1)x=__________(有过程)
(2)温度降低,K值增大,则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)B的转化率为_________(有过程)。
(4)能判断该反应达到平衡状态的依据是________(填编号)
A.混合气体的密度不变 |
B.容器中的压强不再变化 |
C.生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍 |
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB |
反应3Fe(S)+4H2O====Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率的变化是(填增大、不变、减小,以下相同)
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率,逆反应速率。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率,逆反应速率。
(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率逆反应速率。
可逆反应aA(g)+bB(g) pC(g),反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示压强不同的曲线,B图表示的是温度不同的曲线,试比较下列大小关系:P1______ P2,T1______ T2,ΔH_____ 0,a+b______ p。
依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________________________________
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ__________
(3)已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________