(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是 。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。
①认为气体Y中还含有CO2的理由是 (用化学方程式表)。
②装置A中试剂的作用是 。
③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是 。
(16分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)已知该反应每转移1mole—,放出132.6kJ的热量,该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A.焦炭的质量不再变化 B.N2 和CO速率之比为1:3
C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D.混合气体的密度不再变化
(3)下列措施中可以促进平衡右移的是 。
A.升高温度 B.降低压
C.加入更多的SiO2 D.充入N2
(4) 某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
N2浓度/mol·L-1[ |
4.00 |
3.70 |
3.50 |
3.36 |
3.26 |
3.18 |
3.10 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
CO浓度/mol·L-1 |
0.00 |
0.90 |
1.50 |
1.92 |
2.22 |
2.46 |
2.70 |
— |
— |
— |
求0—20 min内N2的平均反应速率V(N2 )= ,该温度下,反应的平衡常数K= 。
下图两个装置中,液体体积均为200mL,开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol·L-1,工作一段时间后,测得有0.02 mol电子通过,若忽略溶液体积的变化,下列叙述正确的是
A.产生气体体积 ①<②
B.①中阴极质量增加,②中正极质量减小
C.电极反应式:①中阳极:4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑ ②中负极:2H++2e-=H2↑
D.溶液的pH变化:①减小,②增大
H2A是二元弱酸,KHA溶液呈酸性。在0.1mol·L-1 KHA溶液中,下列关系正确的是
A.c(K+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-) B.c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
C.c(A2-)>c(H2A) D.c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
X、Y、Z、W四种元素在周期表中相对位置如图,Y、Z质子数之和为21,下列说法正确的是
A.常压下,四种元素单质中,W单质的熔点最高
B.Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.W元素的金属性比Z元素金属性强
右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体