(14分)汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图:
则该反应的热化学方程式为 。
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。
2xCO+2NOx == 2xCO2+N2,当转移电子物质的量为0.4x mol时,该反应生成标准状况下的N2体积 L。
(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);△H= -b kJ•mol-1
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO和3 mol H2
③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO) =0.4 mol/L、c(H2)=0.4 mol/L、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正 v逆(填>、<或=)。
(4)甲醇是重要的基础化工原料,又是一种新型的燃料,最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极加入甲醇,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时,固体电解质里的O2-向_______极移动。
(15分)熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品,是化学学习的基本要求。试回答以下问题:
(1)在仪器:a.分液漏斗 b.试剂瓶 c.集气瓶 d.滴定管 e.容量瓶 f.量筒 g.托盘天平中,标有“0”刻度的是(填序号) 。
(2)蒸发皿的使用:把滤液倒入蒸发皿中,再把蒸发皿放到铁架台的铁圈上。用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,以防止_______________。当蒸发皿里的液体较少时,则应___________,利用余热使剩余溶剂挥发。
(3)用装置甲、乙、丙和乳胶管组成一套装置(气密性已检查),可用于制取并收集NH3或HCl气体。可供选择的液体试剂有:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水,丙中试剂为紫色石蕊溶液。请回答下列问题:
① 若制取某气体的过程中,丙中的石蕊溶液变红,且烧瓶中的试剂A与分液漏斗中的试剂B均为无色液体,则试剂A为 ,制取该气体利用了B的性质有 、 。通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝,说明乙中气体已集满。若石蕊溶液变蓝,则烧瓶甲中应加入的固体试剂A为 ;
② 若在乙中收集氨气,气体流经装置的顺序是:a→ → →d(填接口代号)。
(4)下图中的装置D是实验室制备CO2的简易装置图,用该装置制备CO2可起到随时使反应发生,也可以随时使反应停止的效果。下图中的装置A、B、C也可起到相同效果的有 (填写编号)。
某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①:2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀
方案②:2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3 mol/L,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法正确的是
A.X溶液溶质为AlCl3,Y溶液溶质为NaAlO2
B.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
D.a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应
下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9 mol
B.1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度是1 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1
常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.滴入酚酞呈无色的溶液中:K+、Al3+、Cl-、CO32-
B.澄清的溶液中:Na+、K+、MnO4—、AlO2—
C.=10-13 mol·L-1的溶液:Na+、[Ag(NH3)2]+、OH-、NO3-
D.c(I-)=0.1 mol·L-1的溶液中:Na+、H+、ClO-、SO42-
下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钙溶液和过量氢氧化钙溶液混合:Ca2++2HCO3-+OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
B.CuCl2溶液与Na2S溶液2:1反应,Cu2++ S2-= CuS↓
C.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO + 6H+ + 5H2O2 = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH -=2 Al(OH)3↓+3BaSO4↓