(共10分)将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。已知,通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4-8e-+10OH-==CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应式是:2O2+8e-+4H2O==8OH-。请完成下列各空:
(1)通入CH4的电极为 极,发生 反应。
(2)该燃料电池的总反应式为 。
(3)若将该电池中的燃料改为氢气,请写出此时正负极的反应式:
正极: ,负极 。
(共12分)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g)+3 H2(g)2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) == 13 mol,n t (NH3)== 6 mol,则a ==__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)== __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) ==__________________。
(共9分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族,D、E、F同周期;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A与C形成的化合物常温下均为液态,A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置 。
(2) A2C比A2E沸点高的原因是____________________________。
(3)写出同时含A、B、C、E四种元素的三种盐的化学式 、 、 。
(4)A2C的电子式为 ,C和D形成的一种化合物与A2C发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为 。
(5)B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式 。
(6)在一定条件下,A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池,该电池在放电过程中,电解质溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(共11分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L-1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0[ |
①请完成此实验设计,其中:V1==__________,V6==__________,V9==________。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
(共6分)常温下由三种短周期元素形成的气体单质X、Y、Z,并有下列转化关系(反应条件已略去):已知:X分子中含共价键最多;甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)写出单质X的结构式是__________________________;
(2)化合物甲的电子式是_____________________________;
(3)化合物丙中存在的化学键是__________________________。
(共4分)(1)写出下列物质的电子式: HClO 。
(2)用电子式表示下列物质的形成过程:CaCl2 。