(13分)
(1)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响,实验结果可表示成如下图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________。
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________mol,此条件下(T2),反应的平衡常数K=__________。
③图像中T2和T1的关系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+3O22N2+6H2O
温度较低时以生成__________为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是__________。
(3)现以H2与O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池(如图所示,其中Y为CO2)装置进行电解。
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式:__________。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为:__________。
(16分)
如下图的转化关系中,已知A是由短周期元素组成的酸式盐。D、Y、H为气体,X为无色液体,G和K均是常见的强酸。H与Na2O2可发生化合反应,生成的盐与Ba2+反应可生成不溶于稀G的白色沉淀,一个D分子中含有10个电子。
试回答下列问题:
(1)D的电子式为:___________________;
(2)写出D+H+X→A的化学方程式:________;
(3)写出C→H的离子方程式:_______________;
(4)写出D与K反应生成的正盐溶液中的离子浓度大小关系:____________________;
(5)已知1molH(g)完全转化为I(g)时放热98.3kJ,则此反应的热化学方程式为_________;
某条件下,当加入4 mol H和2 mol Y后,放出314.56 kJ的热时,此时H的转化率为__________;
(6)一定温度下,有可逆反应:aD(g)+bY(g)cE(g)+dX(g)。在2 L密闭容器中,充入4 mol D和5 mol Y,有催化剂存在下,2 min后反应达到平衡,测得平衡时容器内的压强比反应前增加了1/18。则前2 min内用E表示的平均反应速率为______mol·L-1·min-1,平衡时D的浓度为________mol·L-1。
(14分)
某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。
实验选用铜片、98.3%的H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜片一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
回答下列问题。
(1)Cu与浓H2SO4的反应的化学方程式为____________________。
(2)D、E两容器中CCl4的作用是____________________。
(3)加热过程中,观察到A容器中出现大量白色烟雾,随着反应的进行,A容器下有白色沉淀生成,你认为该沉淀物是_________________,分析可能的原因是____________________。
(4)对A容器中的浓H2SO4和铜片进行加热,很快发现C容器中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是__________________,设计实验验证你的猜想__________________。
(5)实验结束后,为了减少环境污染,排除各装置中的SO2,可采取的操作是___________。
已知25℃时,CaSO4在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中,加入400 mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液,针对此过程的下列叙述正确的是
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO42-)较原来大
B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小
C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO42-)较原来大
一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A.水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L溶液:NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液中,Na+、AlO2-、S2-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液,SCN-、I-、K+、Br-
D.澄清透明的无色溶液中:ClO-、MnO4-、Al3+、SO42-
下列实验过程中产生的现象与对应图形相符合的是