能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________ kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:______________________________________
_______________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为p0,反应过程中压强用p表示,反应过程中与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25 ℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32—)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L-1。
(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):_______________________________________________。
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式: ______________ ______________________________________________。
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是________(单选)。
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B.1 nm=10-10m
C.锆合金的硬度比纯锆要高
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气
爆炸引起的
(4)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的二氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。在熔融电解质中,O2-向________(填“正”或“负”)极移动。电池正极电极反应为__________________,负极电极反应为________________________________。
下列说法正确的是 ( )。
A.反应A(g)2B(g) ΔH,若正反应的活化能为Ea kJ·mol-1,逆反应的活化能为Eb kJ·mol-1,则ΔH=(Ea-Eb)kJ·mol-1
B.标准状况下,向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量氯化铵晶体,若混合溶液pH=7,则c(NH4+)=c(Cl-)
C.足量的锌铜合金与100 mL pH=1稀硫酸反应,反应3 s时测得pH=2,假设反应前后溶液的体积保持不变,则3 s内产生氢气的平均速率是33.6 mL·s-1
D.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,始终保持增大
Al-Ag2O电池是一种可用作水下动力的优良电源,其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O,则下列说法错误的是 ( )。
A.工作时正极发生还原反应
B.当电极上生成1.08 g Ag时,电路中转移的电子为0.01 mol
C.Al电极的反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O
D.工作时电解液中的Na+透过隔膜移向Al电极
V、W、X、Y均是元素周期表中短周期元素,在周期表中的相对位置关系如表所示:
| Y | V |
|
|
X |
|
|
| W |
Z为第四周期常见元素,该元素是人体血液中血红蛋白最重要的组成金属元素。V的最简单氢化物为甲,W的最简单氢化物为乙,甲、乙混合时有白烟生成。下列说法正确的是( )。
A.原子半径:X>Y>V>W
B.X、W的质子数之和与最外层电子数之和的比值为2∶1
C.甲、乙混合时所生成的白烟为离子化合物,但其中含有共价键
D.少量Z的单质与过量W的单质可化合生成ZW2
下列反应中,与乙醛生成乙酸属于同一种反应类型的是 ( )。
A.
B.CH2=CHCl―→
C.CH3CH2OH―→CH3CHO
D.CH3COOH―→CH3COOCH2CH3