(6分)将6 mol H2和3 mol CO充入容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:2 H2(气) + CO(气) CH3OH(气),6秒时体系达到平衡,此时容器内压强为开始时的0.6倍,求:(1)H2的反应速率;(2)CO的转化率;(3)求相同条件下CH3OH(气) 2 H2(气) + CO(气)的平衡常数K
(16分)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源,液氢和肼均可用作火箭燃料。
Ⅰ 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:(g)+ (g)=(g)+(g) = +
(g)+ (g)=(g)+(g)= +
(1)氢气作为新能源的优点 。(答2点)
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。(g)与(g)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为 。
(3)HO的热分解也可得到H,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是 、 。
Ⅱ(4)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是 。
(5)下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A是铂电极,B是石墨电极,C是硫酸—硫酸铵,阴极的电极反应式是 。
②利用该装置可制得少量过氧化氢:在阳极上SO42—被氧化成S2O82—(过二硫酸根离子),S2O82—与H2O反应生成H2O2,S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,该燃料电池理论上需消耗 molN2H4。
(6)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
①装置丙中溶液的P H 。(填“变大”“变小”或“不变”)
②四种金属活泼性由弱到强的顺序是 。
(16分)镁化合物和氯气均具有广泛用途,请回答下列问题:
(1)写镁和氯气反应产物的电子式
(2)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。则下列选项中正确的是
A MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
B Mg与X2的反应是放热反应
C MgBr2与Cl2反应的△H<0
D 化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
(3)在298K、100Kpa时,在1L水中可溶解0.09mol氯气,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
① 该反应的离子方程式为 ,平衡常数表达式为
②在上述平衡体系中加入少量NaCl固体,平衡将 (填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”);增大氯气的压强,氯气的溶解度将 ,氯气和水反应的平衡常数将
(填“变大”、“变小”、“不变”)。
③已知: H2CO3 HCO3- + H+ Ka1(H2CO3) = 4.45×10-7
HCO3- CO32- + H+ Ka2(H2CO3) = 5.61×10-11
HClO H+ + ClO- Ka(HClO) = 2.95×10-8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式:
将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________;
(14分)某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,在实验室中用标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是 ,该实验最佳应选用
作指示剂,达到滴定终点的实验现象是: 。
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为 mL,此时滴定管中液体的体积 。
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是
A.实验结束时俯视滴定管中液面,读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B.滴加NaOH溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):
C= 。
(8分)混合物平均摩尔质量通常可表示为:,利用此概念可以讨论许多化学问题:
(1)相同条件下,潮湿空气的密度 (选填“>”、“<”或“=”)干燥空气的密度。
(2)在一定条件下的恒容密闭容器中,建立如下平衡:5O2(g)+4NH3(g)4NO(g)+6H2O(g);假如温度保持不变并充入He,则平衡 (填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”),(混合气)将 (填写“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在一定温度下恒容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是
A.混合气体的平均相对分子质量 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
如图所示的锂离子电池主要利用碳的还原和氧化进行工作,比传统的镉镍电池、氢镍电池性能更优越。则下列叙述正确的是
A 充电过程中,B极被氧化
B 该电池充放电的总反应式为:LiCoO2+C6Li1-xCoO2+LixC6
C 放电时A极是负极,C6X-发生氧化反应
D 放电时B极是负极, Li发生氧化反应