(17分) 重庆有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成氨的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知2mol甲烷与水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________________。
(2)图中X为_____,Y为_____(填化学式);常用K2CO3溶液吸收分离出的CO2,其离子方程式为_____________________________________
(3)在合成氨工业中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来。请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由:_______________________________。
(4)联合制碱法中,合成氨产生的NH3与CO2通入饱和食盐水最终可制得纯碱,如图所示
①应先向食盐水通足量_______气体(写化学式,后同);副产品Z为______,可用作______;W为_______。
②若生产 Na2CO3 5.3吨,理论上至少可制得副产品Z_______吨。
(10分)向一个固定体积的密闭容器充入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:
2A(g) + B(g)3C(g) + D(g),2分钟后,反应达到平衡,C的浓度为1.2 mol/L。
(1)用A表示2分钟内平均反应速率 ,A在第1分钟平均速率 第2分钟平均速率(填“<”、“>”、“=”)。
(2)器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)大B的转化率,可采取的措施是_________(用序号填空)
①加入A ②加入B ③加压 ④再加入1.6 mol A+ 0.8 mol B ⑤将C分离出容器
(4)体积可变,维持容器压强和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是_________(用序号填空)
①4 mol A + 2 mol B ②3mol C + 1 mol D + l mol B
③3 mol C + 2 mol D ④1.6 mol A+ 0.8 mol B + 0.6 mol C + 0.2 mol D
(12分) (1) 腐蚀电路板的反应为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,
①根据该反应设计一个原电池,在方框中画出该原电池装置图,注明电极材料和电解质溶液
②负极反应式 ;
正极反应式 。
(2) 利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
①若A为CO,B为H2, C为CH3OH,则通入CO的一极为_____极(填“正”或“负”)。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为:______________________________________________。
(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(忽略体积的变化),测得混合溶液的pH=9。试回答以下问题:
(1)液的pH=9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-)为a,pH=9 的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为b,则a b(填“>”、“<”或“=”),a︰b= 。
(3)在混合溶液中c(HA) + c(A-) = mol/L。
(13分) 现有常温时浓度相同的五种电解质溶液:
①CH3COOH ②Na2CO ③HNO3 ④CHCOONa ⑤NaOH
(1)五种溶质中是弱电解质的是______(填编号),若常温时该弱电解质电离常数为K,1mol/L的该溶液中c(H+)约为__________mol/L(用K表示)
(2)④溶液中离子与分子共______种(包括水分子)。
(3)这五种溶液的pH由小到大的顺序是______________________________(填编号)。
(4)将 CHCOONa溶液稀释100倍时,其pH变化如图中_______曲线(填字母).
(5)上述五种溶液中分别加入AlCl3溶液,有气泡产生的是 (填编号),写出能产生气泡现象的离子方程式: .
有关离子浓度大小比较的判断正确的是( )
A.常温下NaB溶液的pH=8,c(Na+)- c(B-)=1×10-2 mol/L
B.Na2CO3溶液中,2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.KHSO3溶液呈酸性,c(K+)>c(HSO3-)>c(H+)> c(SO32-)>c(OH-)
D.0.1mol·L-1 NH4Cl和0.1mol·L-1 NH3·H2O等体积混合后溶液呈碱性:
c(NH3·H2O) >c(Cl-) > c(NH4+)> c(OH-) >c(H+)