化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是
A.明矾净水的原理和家用消毒液消毒的原理相同
B.在食品中科学使用食品添加剂,有利于提高人类生活质量
C.“天宫一号”使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料
D.工业上燃烧煤时,加入少量石灰石是为了减少CO2的排放
(一)如图所示,甲、乙是电化学实验装置,请回答下列问题:
若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式是_________________________________
②乙中总反应的离子方程式为___________________________________
③若乙中含有0.10 mol·L-1NaCl溶液400mL,当阳极产生的气体为560mL(标准状况下)时,溶液的pH=_____________(2分)(假设溶液体积变化忽略不计),转移电子的个数为____________
(二)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景。其工作原理如上图所示,回答下列问题:
①该燃料电池中正极通入的物质是__________;
负极发生的反应式为:__________________________
②电池工作时,OH- 移向极________(“a”或“b”)
③当电池放电转移5mol电子时,至少消耗燃料肼________g
(三)全钒液流电池的结构如图所示,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和SO42﹣.电池放电时,负极的电极反应为:V2+﹣e﹣=V3+.
①电池放电时的总反应方程式为___________________________
充电时,电极M应接电源的_________ 极
②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前 需先充电激活,充电过程阴极区的反应分两步完成:第一步VO2+转化为V3+;第二步V3+转化为V2+.则第一步反应过程中阴极区溶液n(H+)__________(填“增大”、“不变”或“减小”) (1分),阳极的电极反应式为_________________________
短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增,A、B两元素相邻,B、C、E原子的最外层电子数之和为13,C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍,B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和.请回答下列问题:
(1)B元素在元素周期表中的位置为 .
(2)元素C和D可形成两种化合物D2C、D2C2,其中均含有的化学键类型是 ;元素E、F形成的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱关系为 > (填化学式).
(3)E的单质能与A的最高价氧化物发生置换反应,反应的化学方程式为 ;
(4)F的单质加入到D的最高价氧化物对应水化物的溶液中,发生反应的离子方程式为 .
甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.
(1)已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJ•mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566.0kJ•mol﹣1
H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1
则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为____________________
(3)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:
①用CH3OH表示该反应在0﹣8min内的平均反应速率v(CH3OH)= .
②此温度下该反应平衡常数K= ;
(4)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是 ;
a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应热不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2•mol﹣2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量/(mol) | 0.4 | 0.4 | 0.8 |
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”).
空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量,结合所学知识回答下列问题。工业制硫酸的过程中,SO2催化氧化的原理:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0
(1)某温度下,测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。a、b两点对应的平衡常数K(a) K(b) (填“>”“<”或“=”,下同)SO3浓度c(a) c(b) c点,反应速率υ(正) υ(逆)。
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行,反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | ||
1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 |
2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y |
实验1从开始到反应达到化学平衡时,用去时间t 分钟,则υ(SO2)表示的反应速率为 ,温度T1大于T2的理由是 。
化学是一门以实验为基础的学科。
(1)下列实验操作的描述中,正确的是________(填序号)
①为使稀硫酸和锌制取氢气的反应速率加快,可向稀硫酸中加入用铜丝网包裹的锌粒
②粗盐提纯时,为了加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体
③配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶洗涤后不用进行干燥
④蒸馏操作中,温度计水银球部位要插入液面下且不接触蒸馏烧瓶壁
⑤可以在试管中加热氯化铵固体制备少量氨气
⑥盛放石灰水的试剂瓶内壁常有一层白色固体物质,可用稀硫酸清洗除去
(2)下列叙述中正确的是 (填序号).
A.分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水
B.将碘水倒入分液漏斗,再加适量乙醇,充分振荡、静置,可从碘水中萃取碘
C.洁净的铁钉在食盐水中浸泡一段时间,铁钉上有气泡,说明铁发生了析氢腐蚀
D.铁丝在氯气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
E.酸碱中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后直接使用,而滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后使用
(3)用铜片与稀硝酸反应制取NO气体,如图装置中适合的是 (填图甲或图乙);装置B中的试剂最好是 ,该装置的作用是