(16分)已知金属活动相差越大,形成原电池时越容易放电。请根据如图装置,回答下列问题:
(1)各装置名称是:A池________,B池______。
(2)写出电极上发生的反应:①_____________,③___________,⑤_____________。
(3)当电路上有2 mol电子流过时,①极上质量变化______g,⑥极上质量变化______g。
(4)反应进行一段时间后,A、B、C三池中电解质溶液浓度不变的是________。
(12分)惰性电极电解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三种产物A、B、C,各物质之间的转化关系如下图所示(图中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。
回答下列问题:
(1)若电解的是NaCl溶液:
①甲与A反应的化学方程式是 。
②A与B反应的离子方程式是 。
③常温下,若电解100mL 0.1 mol/L NaCl溶液,阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为 (忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)。
(2)若电解的是CuSO4溶液,加热时,A的浓溶液可与B发生反应:
①A的浓溶液与B反应过程中,A的浓度随时间变化的图像正确是 。
②E的化学式是 ;电解时阳极的电极反应式是 。
(8分)常温下,取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合后溶液的pH=8的原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(2)混合后的溶液中由水电离出的c(OH-)____0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(OH-) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到NaHCO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列________(填序号)。
(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K=
②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”)
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 = 3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率a(N2)= , 以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。
在容积可变的密闭容器中存在如下反应:2A(g)+2B(g) C(g) +3D(g) △H<0。该可逆反应的反应速率—时间、转化率—时间关系图如下,下列分析中错误的是( )
A.图I可体现t0时升高温度对反应速率的影响
B.图II可体现t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响
C.图III可体现温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
D.图III可体现催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
已知在相同状况下,同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法错误的是( )
A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应
B.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-270 kJ/mol ,1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
C.相同状况下,反应2SO2+O2=2SO3是一个放热反应,则反应2SO3=2SO2+O2是一个吸热反应
D.破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ,则Q1+Q2<2Q3