世界能源消费的90%以上依靠化学技术。
(1)工业制氢的一个重要反应是利用CO还原H2O(g)。已知:
C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H="-394k" J/mol
2C(石墨,s)+O2(g)═CO(g)△H="-222k" J/mol
H2(g)+ 1/2O2(g)═H2O(g)△H="-242k" J/mol
则CO还原H2O(g)的热化学方程式为_________________。
(2)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源,写出碱式氢氧燃料电池的工作时的负极电极反应:_______。
(3)一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如下图,写出该电池充电时的阳极电极反应__________。
(4)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,其电解法制备装置如上图。气体a通入淀粉KI溶液中,发现溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色逐渐褪去。则M极为电源的________(填“正”或“负”)极,B极区电解液为_______溶液(填化学式),该离子交换膜是________(填“阳”或“阴”)离子交换膜,解释蓝色褪去的原因______________________。
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:
中和热的测定
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_____________。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____________(填“相等”“不相等”),所求中和热_____________(填“相等”“不相等”),简述理由:______________________________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_____________(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
在容积可变的密闭容器中,可逆反应2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡,若将体积缩小,在缩小的过程中:
(1)正反应速率______________;
(2)逆反应速率______________;
(3)平衡______________;
(4)容器内颜色______________;
(5)H2的质量分数______________;
(6)混合气体的平均相对分子质量______________;
(7)H2的浓度______________;
(8)HI的分解率______________;
(9)混合气体的密度______________;
(10)混合气体的质量______________。(用“变大”“变小”“不变”“加深”“变浅”填写)
将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)2H2+O2 2CO+O2
2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是_________和_________,或_________和_________ (填它们的化学式)。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n平(O2)="a" mol,n平(CO2)="b" mol。试求n平(H2O)="________" (用含a、b的代数式表示)。
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:
中和热的测定
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_____________。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____________(填“相等”“不相等”),所求中和热_____________(填“相等”“不相等”),简述理由:______________________________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_____________(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如上图)。
容器中发生以下反应:N2+3H22NH3(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体为7体积。据此回答下列问题:
(1)保持上述温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同。那么:①若a=1,c=2,则b=_________,在此情况下,反应起始时将向_____________(填“正”或“逆”)方向进行。
②若需规定起始时,反应向逆方向进行,则c的范围是___________。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是_________,原因是______________________________。