(17分)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中,通过如下反应制得:3SiO2 + 6C + 2N2 Si3N4 + 6CO,该反应过程中的能量变化如图⑵所示;回答下列问题:
(1)上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在一定温度下,上述反应在4L密闭容器内进行,用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示:
①M、N表示的物质分别为 、 。
②比较t2时刻,正逆反应速率大小(正) (逆)。
(填“>”、“=”、“<”)。.
③若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为 。
④t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为 。
(4)①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,某电极上发生的电极反应为:A极H2-2e-+O2-===H2O;则A极是电池的 极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放,经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质允许O2-在其间通过,其工作原理如图⑷所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O2的载体。
Ⅰ.该电池的正极为 (填a或b);O2 流向 (填 “正极”或“负极”)
Ⅱ.该电池的正极反应式为 ,负极反应式为 。
(6分)按要求回答下列问题
(1)把锌片投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由图⑴表示。
在下列因素中对产生H2速率有影响的是
①盐酸的浓度 ②锌片的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度
A.①④ B.③④ C.①②③ D.②③
(2)若向等量的两份稀硫酸a和b中, 分别加入过量的锌粉, 并向a中加入少量铜粉, 下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是 ,若向a中加入少量CH3COONa固体,图像正确的是
(14分)下表列出了A—R九种元素在周期表中的位置,用元素符号或化学式填空。
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 |
|
|
| E |
| F |
|
|
3 | A | C | D |
|
|
| G | R |
4 | B |
|
|
|
|
| H |
|
(1)这九种元素中:化学性质最不活泼的是 ;金属性最强的是 ;最高价氧化物的水化物碱性最强的碱是 ;最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是 。
(2)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列的为 。
(4)F的氢化物的电子式 ;G、H 氢化物的稳定性递减的顺序是 。
(5)H元素跟A元素形成的化合物的化学式是 ;A2F2的电子式是 ;。
(6)B和F两种元素形成的2:1型化合物属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”),请用电子式表示其形成过程 。
(7)国际无机化学命名委员会在1989年作出决定, 把元素周期表的主、副族及其族号取消, 由左至右改为1~18列。按这个规定,第15列元素应为 族元素,其简单氢化物的化学式为 (用字母“M”表示该族元素)
(3分)氢气是未来最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。则太阳光分解海水时,实现了从太阳能转化为_______能,水分解时,断裂的化学键有________,断裂该键 能量。(填“吸收”或“放出”)
已知镓和铝在周期表中位于同一纵行,氮化镓可把手机信号扩大10倍,让电脑的速度提高1万倍,将CD缩减到1英寸……,下列有关氮化镓的说法中正确的是 ( )
A.氮化镓是由主族元素与副族元素形成的化合物 B.氮化镓能把白铁变成黄金
C.氮化镓中氮元素显+3价 D.氮原子最外层比镓原子最外层多2个电子
下列说法中正确的是( )
A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B.物质发生化学反应一定伴随着能量变化
C.吸热反应在常温下不能发生 D.放热反应的发生无需任何条件