(12分)(1) 室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①__ _和_ __两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②_ __和_ __两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。 (2) 今有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
①在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末, 在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。(填酸的序号,下同)。
②在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
③物质的量浓度为0.1 mol/L的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1 mol/L的三种酸溶液,用0.1 mol/L的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________。
(8分)微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如图所示。
已知石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2+24H+
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时质子移向电源的 极
铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式 。
⑶ 化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是 (填序号)。
序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
污水类型 |
生活污水 |
印染 |
电镀 |
造纸 |
硫酸工业废水 |
COD值(mg/L) |
520 |
870 |
20 |
960 |
120 |
(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),判断的依据是:
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ) 在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行反应
SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g); ΔH=+QkJ/mol(Q>0),下列叙述正确的是 ( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ
C.若单位时间内生成x molHCl的同时,生成x molH2,则反应达到平衡状态
D.使用过量的H2或升高温度都可以提高SiCl4的转化率
下列说法中正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
B.在反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)的速率测定实验中,分别测得反应速率如下:v(A)= 0.15mol·L-1·s-1,
v (C)=0.3 mol·L-1·s-1,则用C来表示反应进行的速率更快。
C.如图所示,在一U型管中装入含有紫色石蕊试液的Na2SO4溶液,通直流电,一段时间后U型管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是:红、紫、蓝
D.反应HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl (aq) + H2O(l) △H < 0, 在理论上能用于设计原电池。
已知:在100℃时,纯水的c(H+)为1×10—6,此时将pH=12的NaOH溶液V1 L与pH=l的H2SO4溶液V2 L混合,若所得混合溶液的pH=10,则V1∶V2为( )
A.1∶9 B.10∶1 C.9∶1 D.1∶10