(10分) 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1 、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ;
(3)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的
情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃)
下列说法正确的是 (填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为n(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为 .
下图是用自来水制取少量蒸馏水的简易装置,其原理与教材中的实验完全相同。回答下列问题:
(1)左边圆底烧瓶中要加入几片碎瓷片,其作用是;
(2)该装置中使用的玻璃导管较长,其作用是;
(3) 烧杯中还要盛有的物质是 ,其作用是:。
Na2O2可用在潜水艇里作为氧气的一种来源,供人们呼吸所需。Na2O2所发生反应的化学方程为 。在这个反应中,电子转移的总数为 被氧化的是 价态 元素,氧化剂是 。
如下图所示,当关闭K时,向A 中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ)时V(B)=0.9a升,试回答:
(1)B中X 的转化率α(X)B为。
(2)A中W和B中Z的物质的量的比较:n(W)An(Z)B(填<、>、或=)
(3)打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为升(用a表示,连通管中气体体积不计)
(4)要使B容器恢复原来反应前的体积,可采取的措施是。
(10 分)(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的P亚层上有3个电子。
①写出甲元素的电子排布式________________________;
②甲、乙元素的第一电离能关系为甲乙(填>、<、=);两元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于______晶体,其化学式为_____________,若使其熔化,需破坏的作用关系为___________________.
(2)人们一直致力于人工固氮的研究,以获得廉价的氮肥。科学家先后提出并合成了固氮酶的多种模拟物,其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如下图所示:图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构,每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一个化学键。
①请在图中左边立方体的○中填写出(在○涂黑)其余3个Fe原子
②上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为______
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O,请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是;电解液中H2SO4的浓度将________(填变大、变小、不变);当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成_____、B电极上生成_____________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________。