(10分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:
SO2(g) +1/2O2(g) SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的
是 (填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2
B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入O2电极的电极反应式为 ;
为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为____________ 。
(12分)合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
〖实验方案一〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是
〖实验步骤〗
(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V ≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
〖实验方案二〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积。
〖问题讨论〗
(3)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是(填接口字母,可不填满):
A接( )( )接( )( )接( )
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。 。
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。
A.待实验装置冷却后再读数
B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平
C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平
D.视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积
(12分)甲、乙、丙三种物质都含有A元素,只有甲是单质,其转化关系如下:
(1)若乙是目前世界倡导需减少排放的温室气体,丁也含有A元素。则含有7个中子的核素A可用符号表示为 ,丁溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为 ;已知:在常温常压下,1mol甲和一氧化碳分别与充足的氧气反应放出的热量分别是393.5kJ、283.0kJ。试写出甲与乙相互反应的热化学方程式______________ 。
(2)若A是非金属元素,其次外层电子是最外层电子数的2倍,则乙在现代通讯中可用于制造 ,写出一个有丙参加的、能证明碳的非金属性强于A的化学方程式 ;
(3)若甲是生活中最常用的过渡金属单质,其在点燃条件与氧气反应生成乙。若丁是稀盐酸,则乙→丙的化学方程式为 。
(12分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为
3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4,有3 molFeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为 ;从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是 。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是
(4)钢铁的电化腐蚀简单示意图如下,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
(10分)已知:A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并用相应的化学用语回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为 ;
(2)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为
;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为 ;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为 。
已知反应:2 E (l) U (l) 。取等量的E,分别在20℃、50℃测得E的转化率随时间变化的关系曲线(Y-t)如图所示。则下列说法正确的是( )
A.该反应的∆H > 0
B.b代表50℃下E的Y-t曲线
C.m点(66,0.113)时有: ∆n (E,20℃) = ∆n (E,50℃)
D.升高温度可以缩短达到平衡的时间,提高E的转化率