化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为________。
(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2的晶体,则温度T1______T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为______________,滴定反应的离子方程式为___________________。
(4)25 ℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(共15分)下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。产物J是含金属元素A的白色胶状沉淀,I为NaCl溶液,D是淡黄色固体。试填写下列空白:
(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质名称为;
(2)用电子式表示出H的形成过程;
(3)将E的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为;
(4)F的水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为;
(5)F的水溶液显碱性的原因:(用离子方程式表示);
(6)E与F在L中反应的离子方程式为;
(7)H和G之间反应的化学方程式为.
(10分)设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入天然气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:
(1)这个电池的正极发生的反应是:;(2分)
(2)负极发生的反应是:;(2分)
(3)固体电解质里的O2-的移动方向是:;(2分)
(4)天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全,产生堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。(2分)
(5)若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应,该电池的负极区域的碱性会__________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2分)
(11分)某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据下表中数据,画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:(3分)
(2)体系中发生反应的化学方程式是_____________________________;(3分)
(3)列式计算该反应在0 min~3 min时间内v(Z)="=" ________________________________;(保留至小数点后三位)(3分)
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率等于______________________。(2分)
(15分)A、B、C、D、E、F、G是核电荷数依次增大的短周期主族元素。元素A的原子半径是所有元素中最小的。A、D同主族,B、C同周期,C、F最外层电子数相等,F的质量数为C的2倍,元素B的一种常见单质可做惰性电极材料,其最高价氧化物甲为常见温室气体。B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和。
(1)由A、B、C、D四种元素组成的一种常见化合物乙是__________________(填写化学式);(2分)
(2)由C、D、E三种元素组成的一种化合物丙是____________(填写化学式);(2分)
(3)G单质与水反应的离子方程式为_________________________________________;(3分)
(4)书写甲的电子式____________________________(2分)
(5)A2C和A2F中,沸点较高的是(填化学式)(1分),
液态A2C汽化需要破坏微粒间的作用是______________________(2分)
(6)少量甲通入丙溶液中的离子方程式是__________________________________;(3分)
(14分)下面是18×7的格子,按要求作答。
A |
He |
||||||||||||||||
C |
D |
||||||||||||||||
E |
F |
H |
|||||||||||||||
(1)用封闭的实线绘出元素周期表的轮廓。注意:不得使用铅笔作图。(3分)
(2)“大爆炸理论”指出:200亿年以前,宇宙中所有物质都包含在一个密度无限大,温度无限高的原始核中,由于某种原因它发生了爆炸,首先产生了中子、质子和电子,随后就产生了元素。你由此可知最先产生的元素是_______(填写元素名称)(1分),其中子数比质子数多1的核素的原子符号是_________;(1分)
(3)C、D、E、F的简单离子半径由小到大顺序是_______________________(填写离子符号);(2分)
(4)请用电子式表示出E和H形成的化合物形成过程:_____________________________;(2分)
(5)用实线绘出金属与非金属的分界线。注意:不得使用铅笔作图。(2分)
(6)用来组成酸、碱、盐三类物质至少需要的元素有__________(填写表中字母)。(3分)