(14分) 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:
①CH(g)+1/2O(g)=CO(g)+2H(g) H1=-35.6kJ·mol
试判断常温下,上述反应能否自发进行: (填”能”或”否”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH(g)+2O(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-890.3kJ·mol
③CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g) H3=247.3kJ·mol
请结合以上条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:
。
⑵恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 molN2和2.6 molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
实验数据
时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/( mol ·/L-1) |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为 。
(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①b处电极上发生的电极反应式是 。
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH (填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度 。
③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L (标准状况下)。
.已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,(MgF2的溶度积常数
Ksp=7.4×10-11)取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解
平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是( )
A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1
C.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1
D.298K时,饱和Mg(OH)2的溶液与饱和MgF2溶液相比前者的c(Mg2+)大
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化
学平衡状态的影响,得到如下图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),
根据如图可得出的判断结论正确的是
A.反应速率a>b>c
B.达到平衡时,AB3的物质的量大小为:
c>b>a
C.若T2<T1,则正反应一定是吸热反应
D.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.在0.1mol/LNaHCO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)
B.pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.向NH4HSO4溶液中滴加等物质的量的NaOH形成的溶液中:
c(Na+)=c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
D.在0.1mol/L的Na2CO3溶液中:
c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
对室温下pH相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
A.加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均碱小
B.温度下降10oC,两溶液的pH均不变
C.分别加水稀释10倍,两溶液的pH仍相等
D.用盐酸中和,消耗的盐酸体积相同
有一无色溶液,可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、Ba2+中的几种。为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量Na2O2固体,只产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生。下列推断正确的是( )
A.肯定没有NH4+、HCO3-、Ba2+
B.可能有K+、Cl-、HCO3-
C.肯定有Al3+、Mg2+、SO42-、NH4+
D.若另取部分原溶液加入足量AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有Cl-