(11分)现有反应:
A.CaCO3![]() |
B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ |
C.C+CO2![]() |
D.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O |
(1)上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合下图的是 (填反应序号)。
(2)在常温下,上述四个反应中可用于设计原电池的是 (填反应序号),根据该原电池回答下列问题:
①负极材料是 ,负极发生 (填“氧化”或“还原”)反应;正极反应式为 。
②当导线中有1 mol电子通过时,理论上发生的变化是 (填序号)。 (相对原子质量:H1,Zn65)
a.溶液增重32.5 g b.溶液增重31.5 g
c.析出1g H2 d.析出11.2LH2
(3)对于反应B,将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中,同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液,发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如下图所示。
①m曲线表示锌与稀硫酸 (填“X”或“Y”)反应。
②锌分别与稀硫酸X、Y反应时,反应速率不同的原因是 (填序号)。
a.CuSO4作催化剂
b.加入硫酸铜溶液增大了c(SO42-)
c.Zn首先与Cu2+反应,生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池
d.加入硫酸铜溶液增大了溶液体积
A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18,其最高正价数依次为1、4、5、7,已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸,则:
(1)A、B、C、D分别是_________、________、__________、___________。
(2)A的离子结构示意图是____________,C的原子结构示意图是_________________。
(3)C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物生成_______种盐,化学式为_______________。
(4)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是___________。
(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。
①图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应;
②从反应开始到第三分钟,氢气的平均反应速率v(H2)=mol·L-1·min-1;
③平衡时CH3OH的体积分数为。
(2)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),向B容器中充入1.5molCH3OH(g) 和3.0molH2O(g),两容器分别发生上述(1)中反应的逆反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.4aL,容器B中CH3OH转化率为;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为L。(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)
(3)一定条件下的密闭容器中,反应3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)ΔH<0 达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母代号)
A.升温
B.加压
C.增加CO的浓度
D.分离出二甲醚(CH3OCH3)
E.加入催化剂
(4)已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g)在某温度下的平衡常数K=100。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下。下列说法正确的是____________________
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
c/mol L -1 |
0.9 |
0.60 |
0.60 |
A.CH3OH的起始浓度为2.1 mol/L B.平衡时CH3OH的浓度为0.9 mol/L
C.此时正反应速率大于逆反应速率 D.平衡时CH3OH的转化率小于80%
根据下列化合物:①H2SO4,②CH3COOH,③NaCl,④NaOH,⑤NH4Cl,⑥NH3•H2O,⑦CH3COONH4,⑧CH3COONa,⑨NH4HSO4, 请回答下列问题:
(1)常温下,pH=10的CH3COONa 溶液中,水电离出来的c(H+)=;
(2)已知水存在如下平衡:,现欲使平衡向右移动,
且所得溶液显酸性,选择的下列方法是。
A.向水中加入NaHSO4固体 | B.向水中加NH4Cl固体 |
C.加热至100℃ | D.向水中加入NaHCO3固体 |
(3)物质的量浓度相同的①、②、③、④、⑤、⑥六种稀溶液,按pH由大到小的顺序为(填序号)。
(4)物质的量浓度相同的⑤、⑥、⑦、⑨四种稀溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)。
(5)若浓度均为0.1 mol·L-1、等体积的NaOH和NH3•H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH都变成9,则m_______n(填 “<”、“>”或“=”)。
(6)向NaCl和KBr的混合溶液中加入AgNO3溶液,当两种沉淀共存时,c(Br-)/c(Cl-)=_____________________。
(已知Ksp(AgCl) =2.0×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13)
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表中②的实验目的:
编号 |
实验目的 |
碳粉/g |
铁粉/g |
醋酸/% |
① |
为以下实验作参照 |
0.5 |
2.0 |
90.0 |
② |
0.5 |
2.0 |
36.0 |
|
③ |
碳粉质量的影响 |
0.2 |
2.0 |
90.0 |
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了吸氧腐蚀;此时,碳粉表面发生了(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是:。
(3)该小组对图中0~t1时压强变大的原因提出如下假设。
请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:;
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤及结论:。
(8分)按要求填空。
(1)根据常温下氯化铵、氢氧化钡两种晶体混合搅拌反应的现象判断:
该反应△S0,△H0 [均填“<”、“>”或“=”, (2)同]
(2)已知:升高温度时,反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)的平衡转化率增大,现有:
2C(s)+2H2(g) C2H4(g) ΔH1 ;C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH2则ΔH12ΔH2
(3)在常温常压下测得:C(s)的燃烧热为393 kJ/mol,而1molC(s)燃烧成CO(g)放热110kJ,则CO的燃烧热为
(4)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式: