(16分)I.合成氨的原料气H2可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)获取。
(1)T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol·L-1,则平衡时CO的转化率为 ,该温度下反应的平衡常数K值为 。
(2)保持温度仍为T℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入固定容器中进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
II.(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有:
①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H2
③4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H3
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。
(2)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
①写出该燃料电池的正极反应式 。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮),某铁皮上现需要镀上9.75g锌,理论上至少需要消耗标准状况的氨气 L。
III.(1)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式 。
(10分)化学电池是将化学能转变成电能的装置,包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。燃料电池是目前正在探索的一种新型电池,已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是:
X极:O2+2H2O+4e-=4OH- Y极:2H2+4OH—=4H2O+4e- 请回答下列问题 :
(1)X是极;Y极发生反应(填“氧化”或“还原”)
(2)该电池总反应方程式为
(3)若反应后的得到5.4 g液态水,此时氢氧燃料电池转移的电子数为。
(4)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水,若制得Cl20.30 mol,电池内至少消耗H2SO4mol。
(7分)常温下,将0.01 mol CH3COONa和0.002 mol HCl溶于水,形成1 L的混合溶液。
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示
,,。
(2)该溶液中,浓度为0.01 mol/L的粒子是,浓度为0.002 mol/L的粒子是。
(3)和两种粒子物质的量之和等于0.01 mol。
(7分)(1)用系统命名法给下列物质命名名称:
名称:
(2)分子式为C5H10的烯烃的结构有种,其中有三个—CH3的结构简式为:。一氯丁烯的同分异构体有8种,分子里含有
结构的有种
在恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 |
温度/℃ |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
||
n(A) |
n(B) |
n(D) |
|||
① |
700 |
0.40 |
0.10 |
0.090 |
|
② |
800 |
0.10 |
0.40 |
0.080 |
|
③ |
800 |
0.20 |
0.30 |
a |
|
④ |
900 |
0.10 |
0.15 |
b |
请回答下列问题
(1)表中2(选填“>”、“=”或“<”)
(2)800℃时,若起始时向该容器中充入0.5molA(g)、1.0molB(g)、0.3molC(g)、1.8molD(g),则反应开始时的反应速率 v (正)v (逆) (选填“>”、“=”或“<”)。
(3)实验③中,达到平衡时X的转化率为多少?(写出解题过程)
(8分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:
请回答下列问题:
(1)研磨孔雀石的目的是。
(2)加入双氧水的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,相应的离子方程式为。
(3)固体c中主要成分的化学式为。加入氧化铜的作用是。