(10分)由等物质的量的X气体和Y气体组成的混合气体,在一定条件下进行反应:X(g)+Y(g) nZ(g) 经时间t后,产物Z气体在反应混合物中的物质的量百分数与温度的关系如图所示,经分析可知:
(1)该化学反应的正反应方向是_______热反应。
(2)T1表示该反应在时间t内可达平衡的_____(填“最高”或“最低”)温度。
(3)在T<T1的某一温度内,该反应______(填“能”或“不能”)建立平衡。
(4)在温度T2时增大压强,达新平衡时ω(Z)将增大,则系数n的值是_______,向_____移动。
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(12分)(1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需要提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应________(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H=___(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)1.00L 1.00 mol·L-1H2SO4溶液与2.00 L 1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,表示其中和热的热化学方程式为 。
(3)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,该反应的热化学方程式是 。
(4)发射航天器常以联氨(N2H4)为燃料,NO2为推进剂,燃烧生成氮气和水蒸气,火焰温度可达2700℃,已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=—534kJ/mol ②
对N2H4和NO2反应的说法不正确的是( )
A.N2H4与NO2反应时NO2作氧化剂
B.氮气既是氧化产物,又是还原产物
C.生成1mol N2转移8mol电子
D.该反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1135.7kJ/mol
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燃料电池是一种能量转换效率高、对环境友好的化学电源,如图为一种氢氧燃料电池的结构装置。
(1)电极b为该燃料电池的 极(填“正”或“负”),电极方程式为 ;
(2)电池工作时,溶液中的OH﹣移向 极(填“a”或“b”);
(3)电池工作时,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示);
(4)电池使用一段时间后,溶液的pH值 (填“增大”或“减小”);
(5)当电池工作一段时间后消耗标准状况下H2 为6.72L时,转移电子 mol。
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(14分)某化学小组模拟“侯氏制碱法”,以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装
置制取NaHCO3,反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl = NaHCO3↓+NH4Cl。然后再将NaHCO3制成
Na2CO3。
(1)装置乙的作用是 。为防止污染空气,尾气中含有的 需要进行吸收处理。
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有 、 、 。
NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为 。
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3 样品的组成进行了以下探究。
取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如右图所示。
则曲线c对应的溶液中的离子是
(填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 。
(4)若取21. 0 g NaHCO3固体,加热了t2 min后,剩余固体的质量为l4.8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol·L-1的盐酸中则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为____________(设溶液体积变化忽略不计)。
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(12分)已知A是生产生活中用量最大的金属,B为淡黄色粉末。在常温下C为无色液体,E、G、H、I、J为气体,其中H为黄绿色,其它为无色。J能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(图中部分产物已略去)。
请填写下列空白
(1)写出化学式:D________,K________。
(2)写出②的离子方程式________。
(3)反应④不属于下列何种反应类型________(填字母序号)。
A. 化合反应 B. 氧化还原反应 C. 离子反应 D. 置换反应
(4)若要确定③反应后所得溶液中含有M物质,所选试剂为________(填序号)。
A. KSCN溶液和氯水 B. 铁粉和KSCN
C. 浓氨水 D. 酸性高锰酸钾溶液
(5)将F加入到M的溶液里并露置在空气中,可以观察到整个过程的现象是:
________。
(6)常温下,H与过量的J反应产生浓厚的白烟,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出该反应的化学方程式________。
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(10分)已知在容积固定的密闭容器中充入NH3和O2发生如下反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
(1)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 ;
A.容器中气体总质量不变
B.c(O2)不变
C.υ(O2)=1.25υ(NH3)
D.体系压强不变
E.相同时间内,消耗0.1 mol NH3,同时消耗了0.1 mol NO
(2)向该容器中加入正催化剂,则反应速率 (选填“增大”、“减小”、“不变”,下同),降低容器的温度则反应速率 ,通入Ar,则反应速率 。
(3)若反应在绝热密闭系统中进行时,其余条件不变,反应速率是先增大后减小,其原因是 。
A.反应体系温度先升高后降低,所以反应速率是先增大后减小
B.反应物浓度先升高后降低,所以反应速率先增大后减小
C.该反应为放热反应,在反应开始阶段,主要受体系温度升高的影响,反应速率增大;在反应后阶段,主要受浓度减小因素的影响,反应速率减慢
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Ⅰ.下表是几种常用燃料的燃烧热:1 mol燃料完全燃烧(生成物中的H2O为液态)时放出的热量。
物质 | 炭粉 | 一氧化碳 | 氢气 | 甲烷 | 乙醇 |
状态 | 固体 | 气体 | 气体 | 气体 | 液体 |
热量(kJ) | 392.8 | 282.6 | 285.8 | 890.3 | 1367 |
(1)从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是 。
(2)写出乙醇完全燃烧的热化学方程式 。
Ⅱ.氢气是未来最理想的能源。科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题
(1)分解海水时,实现了从光能转化为 能。生成的氢气用于燃料电池时,实现了化学能转化为 能。分解海水的反应属于 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,A、B两极上发生的电极反应分别为 A极:2H2+2O2--4e-===2H2O,则A极是电池的 极,电子从该极 (填“流入”或“流出”)。B极电极反应式 。
Ⅲ.钢铁是制造铁路、桥梁、轮船等的主要材料,钢铁在潮湿的空气中生锈时主要发生 腐蚀(填“吸氧”或“析氢”),腐蚀时Fe作为原电池的 极,正极的电极反应为 。
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工业上采用氨的催化氧化制备硝酸,起反应如下:
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80
(1)为使NH3恰好完全氧化为NO,氨-空气混合物中氨的体积分数为 (用小数表示,保留2位小数)
(2)1mol NH3完全转化HNO3,若在此过程中不补充水,则所得HNO3溶液的质量分数为 (用小数表示,保留2位小数)
(3)已知NH3完全转化NO的转化率为95%,由NO转化HNO3的转化率为92%.请计算用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液为 吨
(4)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
①
②
若每生产1mol CO2,吸收溶液质量就增加40g。计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比为 。
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饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)在我国,一些贫困山区的农民至今还饮用井水,但暴雨过后井水混浊,无法饮用。为了能让暴雨过后井水尽快变的澄清,你会建议他们最好向井水中投入下列中的 ________(填序号)。
A.NaCl B.Na2CO3 C.KAl(SO4)2·12H2O D.CuSO4
(2)氯气是最早用于饮用水消毒的物质,其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸,该反应的离子方程式为:__________________________。
(3)写出工业上制取漂白粉的化学反应方程式:________________________。
(4)臭氧,也称作超氧,可以替代氯气给自来水消毒,既提高了消毒效率且安全无副作用,臭氧的分子式为_____________;该物质、氯水以及SO2均可以作漂白剂,三者的漂白原理分别是:_________________;___________________;____________________。
(5)ClO2 是一种广谱型的消毒剂,将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为______________。
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随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是____________________________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小______>______(用化学式表示,下同);比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱___________>____________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式______________________。
(4)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,向盛有10 mL 1 mol·L-1 R溶液的烧杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化如图所示。
① 写出m段反应的离子方程式_______________________________。
② 若在R溶液中改加20 mL 1.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为___________mol。
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