(共6分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是 ,2molN2参加反应转移电子数为 。
(2)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。
图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
(3)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是
(提示:272 = 729)
(共8分)过氧化氢水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:
(1)将10.00 mL过氧化氢溶液移至250mL ___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数和化学式分别填在下列横线和括号内。
MnO4- + H2O2 + H+ == Mn2+ + H2O + ( )
(3)移取10mL过氧化氢溶液可以用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定到达终点的现象是____。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为________。
(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果______(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
(共4分)合成尿素的反应是分作两步进行的:
① 2CO2(g)+ NH3(g)H2NCOONH4(aq)(氨基甲酸铵) △H =-159.47kJ/mol
②H2NCOONH4(aq)CO(NH2)2(aq)+ H2O(l) △H =-28.49kJ/mol
在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强和n(NH3):n(CO2)的关系如图所示。
生产过程中n(NH3):n(CO2)的最佳配比为 ,而实际实际生产条件下,往往使n(NH3):n(CO2)≥3,这是因为 。在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵,除去这种杂质最简便的方法是 。
(共8分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成他们的离子有
阳离子 | Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 | OH- Cl- CO32- SO42- HSO4- |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
(1)据此推断它们是(写化学式)A ;B ;C ;D ;E 。
(2)写出④中反应的离子方程式: 。
(3)A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(共8分)(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e-―→2O2-)。
(1)①c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为 。
②如图2所示电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液。若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=_____(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入______(填字母序号)。a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
(2)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是________(填名称)。
(共7分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是________。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均反应速率v(HI)=________。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=________。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则________是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的________,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率为________。