(11分)现有某金属硝酸盐化学式为M(NO3)2,为了探究其热分解产物,某化学小组开展探究性学习:
[查阅资料]金属活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同。如,2KNO32KNO2+O2↑,
2Cu(NO3)22CuO+2NO2↑+O2↑,4AgNO34Ag+4NO2↑+O2↑
[提出猜想]猜想1 M(NO3)2M(NO2)2+O2↑
猜想2 2 M(NO3)22MO+4NO2↑+O2↑
猜想3 。
[设计实验]为了探究上述猜想,设计如下实验装置:
实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定量样品装于大试管,并重新连接好仪器;④加热;⑤……
(1)写出猜想3的化学方程式: ;
(2)测定气体体积应选择 (填A或B);不选另一个装置的理由是 ;
(3)实验收集到一定量气体,为了检验收集气体的成分,其操作方法是 ;
(4)在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末,溶液中产生大量气体,说明 正确(填:猜想1.猜想2或猜想3);
(5) 该小组测得两组数据:①实验前样品质量为Wg,收集到气体体积为V L;
②实验前样品质量为Wg,完全分解后测得固体产物质量为m g;
请你选择其中一组数据,计算M的相对原子质量为 。
低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题:
(1)上述正反应方向是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如下图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)。
t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
时 间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
4 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
(3) t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min~4 min之间反应处于_____状态;C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是____(单选),表中5 min~6 min之间数值发生变化,可能的原因是______(单选)。
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
(4)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为: 。
(5)若在850℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO转化率为Y,试推导Y随X变化的函数关系式为 。
(6) 工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知:
N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H = +67.7 kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H = -534.0 kJ·mol-1
NO2(g) 1/2N2O4(g) △H = -26.35 kJ·mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
________________________________________________________。
(15分)A—J是中学化学常见的物质,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)。已知A是一种高熔点物质,D是一种红棕色固体。
请回答下列问题:
(1)固体A的晶体类型为___________,K的化学式为 。
(2)C与D在高温下的反应在冶金工业上称为 反应,引发该反应的实验操作是_____ ______。
(3)G→J的化学方程式为_______ _____。
(4)A→H的离子方程式为 。
(5)I的水溶液pH_____7(填“>”、“<”或“=”),原因是____(用离子方程式表示)。
X、Y、Z是三种短周期元素,在周期表中的相对位置如图所示,有关说法正确的是
A.X、Y、Z不可能全是金属元素 ( )
B.若Z能与X、Y分别形成原子晶体,则Z一定是硅元素
C.若X、Y、Z的最高价氧化物形成的水化物分别为a、b、c,则a的酸性最弱
D.若X、Y、Z分别形成氢化物a、b、c,则其沸点相对高低一定为:c>a,b>a
某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO42-的物质的量浓度为6mol·L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为( )
A.5.6 g B.11.2g C.22.4g D.33.6g
全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统。电池反应为 VO2++V2++2H+ VO2++V3++H20,下列说法正确的是( )
A.该电池属于一次电池
B.电池工作时,H+由正极流向负极
C.电池放电时,负极的电极反应为VO2++H2O=VO2++2H++e-
D.电池充电时,阴极的电极反应为V3++e-=V2+