(12分) 电化学原理在化学工业中有广泛应用。请根据下图回答有关问题
(1)装置I中能量的转化形式是 。导线上电子定向移动方向从 极到 极。其电极反应式 。
(2)装置II中若X、Y都是惰性电极,a是CuCl2溶液。则发生氧化反应的电极是 和 。检验X电极反应产物的方法是 。
若a是饱和NaCl溶液(氯碱工业生产原理),电极材料是石墨电极和铁电极。实验开始时,同时在两极各滴入几滴酚酞试液,则 (填“石墨或铁”)附近溶液先变红,其电极反应式 。
(3)当装置I和装置II的电路中均转移0.2mol电子时,则装置I中铁电极质量的变化
g(填写“增加”或“减少”及具体质量),装置II中收集到的气体共有 L(标准状况下)(以装置II中X、Y是惰性电极,a是CuCl2溶液计算)。
(8分) 接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-190 kJ·mo1-1
(1)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=______mol·L-1·min-1
(2)下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 (选填序号)
①升高温度 ②保持体积不变,只增加氧气的质量 ③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大 ④保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大
(3)下列描述中能说明上述(1)反应已达平衡的是 (选填序号)
①v(O2)正=2v(SO3)逆 ②SO2、O2 、SO3的浓度之比为2:1:2
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化 ⑥容器中气体压强不随时间而变化
(4)在相同条件下发生上述反应,若要得到380kJ热量,则加入各物质的物质的量可能是 。
A.4 mo1SO2和2mol O2 B.4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3
C.4mol SO2和4 mo1 O2 D.6mo1 SO2和4 mo1 O2
(12分) 下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_______________________,②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______________________。
(2)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl 3 c.Na2SO3 d.KMnO4
若已知1 克该液态化合物分解成③的单质和一种常见液体时,可放出2.89kJ能量,写出该反应的热化学方程式:
(3)工业上常采用电解A和冰晶石(Na3AlF6)混合物的方法冶炼制备⑥的单质,请从A晶体的类型和微粒间的相互作用力角度解释加冰晶石(Na3AlF6)的原因 。 并写出电解时的电极反应式: 。
(4)甲、乙、丙是上述部分元素组成的双原子分子或负二价双原子阴离子,且甲、乙、丙的电子总数相等。甲是一种极强的氧化性单质。丙与⑤的阳离子可形成一种淡黄色固体B,该固体跟水反应可得到③的单质。则B中化学键的类型 ,乙的电子式 ,甲的组成元素的原子结构示意图 ,能证明甲的组成元素非金属性很强的事实 。(任举一例即可)
(8分)现有①BaCl2 ②金刚石 ③ 金属铜④KOH ⑤干冰⑥纯硫酸⑦二氧化硅⑧白磷⑨K2O⑩NH4Cl十种物质,按下列要求回答(填序号):
⑴熔化时需要破坏共价键的是 ;⑵属于分子晶体的是 ;
⑶固体不导电,常压下熔化时能导电的是 ;⑷④的电子式 。
(4分)下列各物质:①O2、O3 ②H2、D2、T2 ③12C、14C
④ ⑤
互为同分异构体的是 (填序号,下同);互为同位素的是
互为同素异形体的是 ;是同一种分子的是
如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
C.装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化