铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H="a" kJ•mol﹣1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H="b" kJ•mol﹣1
①反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ•mol﹣1(用含a、b的代数式表示).
②Al4C3是反应过程中的中间产物.Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为 .
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得.该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al.得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气.
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 .
②在6.0mol•L﹣1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2.1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 .
③在0.5 mol•L﹣1NaOH和1.0 mol•L﹣1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X﹣射线衍射谱图如下图所示(X﹣射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是 (填化学式).
(3)铝电池性能优越,Al﹣AgO电池可用作水下动力电源,其原理如右下图(图2)所示.该电池反应的化学方程式为: .
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式。
(2)已知:H-H、N≡N键能分别为435kJ·mol-1、943kJ·mol-1,则结合(1)图中数据,计算N-H的键能kJ·mol-1。
(3)已知:N2(g)+2O2(g)N2O4(l);△H1=" -19.5" kJ·mol-1;
N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ;△H2=" -534.2" kJ·mol-1
肼(N2H4)与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。写出该反应的热化学方程式。
(4)工业上可电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,该阳极发生的电极反应式为。为使电解产物全部转化为5mol NH4NO3,需补充的物质是(填化学式),此时电子转移的物质的量为mol。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
(1)①用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有碳碳双键,方案是否可行(填“可行”或“不可行”)。
②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式。
a.苯环上有两个不同的取代基
b.能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
c.遇FeCl3溶液呈现紫色
(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物):
步骤Ⅰ的反应类型为,Y的结构简式,设计步骤Ⅰ的目的是。
(3)1 mol乙最多可与mol H2发生加成反应。
(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式。
Ⅰ.下表是几种电解质的电离常数(25℃)
(1)电解质的强弱顺序为__________________________________(用化学式表示,下同)。
(2)物质的量浓度相同的上述溶液,氢离子浓度最小的是______,溶质分子浓度最小的是_______。
(3)25℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,有0.01 mol的HA电离成离子。该温度下HA的电离常数K=________。
Ⅱ.已知下列弱酸的电离常数:H2CO3: Ka1=4.30×10-7 ;Ka2=5.61×10-11H2SO3: Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.02×10-7HClO:Ka=2.95×10-8下列离子HCO3-、HSO3-、CO32-、ClO-、SO32-、在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为___________________________。
Ⅰ.在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于________________
(2)A的转化率为_________________
(3)生成D的反应速率为_________________
(4)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数 _________
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C和D各mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入________物质_________mol.
Ⅱ.恒温下,将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a=。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。则平衡时NH3的物质的量为。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始):n(平)=____________________________。
(4)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=________。
(每空2分,共6分)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________________________________________________。
(2)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热为-57.3kJ/mol): ___________________________________________________。
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4(1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式