(共16分)Ⅰ.CO和H2作为重要的燃料和化工原料,有着十分广泛的应用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H2= +131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)利用反应CO(g) +H2(g)+O2(g) = CO2(g) +H2O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气(CO和H2物质的量之比为1:1)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源,以石墨作电极电解饱和NaCl溶液,反应装置以及现象如图所示。则有:
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________ ;
②已知饱和食盐水的体积为1 L,一段时间后,测得左侧试管中气体体积为11.2 mL(标准状况),若电解前后溶液的体积变化忽略不计,而且电解后将溶液混合均匀,则此时溶液的pH为 。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为:
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题:
(3)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= (用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____(填序号)
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(4)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
①有害气体NO的转化率是 ,0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留小数点后三位)。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是 。(填序号)。
A.增加CO的量 B.加入催化剂
C.减小CO2的量 D.扩大容器体积
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 |
Ag+、Na+ |
阴离子 |
NO3-、SO42-、Cl- |
下图Ⅰ所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了27 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图Ⅱ所示。据此回答下列问题:
(1)M为电源的________(填“正”或“负”)极,乙中阳离子向(填“c”或“d”)定向移动,A是________(填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积为。
(3)b电极上发生的电极反应为;
乙烧杯的电解池总反应的化学方程式为_________________________________。
(4)要使丙恢复到原来的状态,应加入物质的质量为。
(8分) “低碳”既是时尚,也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废”,不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺:
请回答下列问题:
(1)工艺操作②为:____________。
(2)工业合成氨的化学方程式为:____________________。
(3)副产品的化学式为_________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______________________。
(5)写出生成“产品”的化学方程式:_______________________
下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
2 |
① |
② |
③ |
|||||
3 |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
||
4 |
⑩ |
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的是:(填具体元素符号或化学式,下同),非金属性最强的元素是:。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是:_______,碱性最强的化合物的化学式是:_____________。
(3)最高价氧化物是两性氧化物的元素是:_________;写出它的最高价氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式:____________________________________。
(4)④与⑧形成的化合物的电子式是:,该化合物所含化学键类型是:(填“共价键”或“离子键”)。
(5)试设计实验方案比较④与⑤的化学性质(金属性),有关实验步骤、现象和结论填入下表
实验步骤 |
实验现象与结论 |
金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。
(1)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:
该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成(碱式碳酸同)。该过程负极的电极反应式_______________。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(分别作为两个电极的反应物,固体
陶瓷(可传导
)为电解质,其原理如图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。
②放电时,电极A为____极,S发生_______反应。
③放电时,内电路中的的移动方向为_______(填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连,阳极的电极反应式为________.
以化学反应原理为依据,以实验室研究为基础,可以实现许多化工生产。
I分解水制取氢气的工业制法之一是“硫-碘循环法”,主要涉及下列反应:
分析上述反应,下列判断正确的是____。
循环过程中产生1的同时产生
反应①中还原性比
强
循环过程中需补充
反应③易在常温下进行
在一定温度下,向2L密闭容器中加入,发生反应②.物质的量随时间的变化如图所示。
内的平均反应速率
的转化率=_______
恒温恒容条件下,硫发生转化的反应过程和能量关系如图所示。请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式_______;
②恒温恒容时,和
充分反应,放出热量的数值比
_____(填“大”、“小”或“相等”)
II.氮化硅()是一种新型陶瓷材料,工业上有石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
该反应平衡常数的表达式为K=_______.升高温度,其平衡常数
_________(填“增大”、“减少”或“不变”)。
(2)该化学反应速率与反应时间的关系如图所示时引
起突变的原因是_____,
引起变化的因素是_____,
时引
小变化、
大变化的原因是_________.