氢气是一种高能燃料,也广范应用在工业合成中。
(1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa
时下列反应:
①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g) +6H2O(l) △H=-3116 kJ·mol-1
②C(石墨,s)+O2(g) =CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1
写出乙烷标准生成焓的热化学方程式:___________________________________________。
(2)已知合成氨的反应为:N2+3H22NH3 △H<0。某温度下,若将1mol N2和2.8mol H2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______(用a、b、c表示)
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_________。
③b容器中M点,v(正)____v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极电极反应式为______;标准状况下,当阴极收集到11.2 LN2时,理论上消耗NH3的体积为_____。
(4)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂,通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。
已知:Cu(OH)2(s) Cu2++2OH- Ksp=2.2×10-20
Cu2++4NH3·H2O [Cu (NH3) 4]2+(深蓝色)+4H2O Kβ=7.24×1012
①请用数据说明利用该反应:Cu(OH)2(s) +4NH3·H2O [Cu (NH3) 4]2++4H2O+2OH-配制铜氨溶液是否可行:_________________________________________。
②已知反应Cu(OH)2(S) +2NH3·H2O+2NH 4+ [Cu (NH3) 4]2++4H2O K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol·L-1的氨水,得到悬浊液;此时若加入适量的硫酸铵固体,出现的现象为_______________;解释出现该现象的原因是_____________________。
某同学探究 Cu 与 NO 的反应,查阅资料:①Cu 与 NO 反应可生成 CuO 和 N2,②酸性条件下,NO 或 NO2–都能与 MnO4–反应生成 NO3–和 Mn2+
(1)实验室利用Cu和稀 HNO3 制备 NO,写出反应的化学方程式____。
(2)选用如图所示装置完成Cu与NO的实验。(夹持装置略) 实验开始前,向装置中通入一段时间的N2。回答下列问题:
①使用铜丝的优点是____装置 E 的作用为____。
②装置 C 中盛放的药品可能是____;
③装置 D 中的现象是____;装置 F 中反应的离子方程式是____。
(3)测定NaNO2 和 NaNO3混合溶液中NaNO2的浓度。取 25.00mL混合溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1 酸性 KMnO4 溶液进行滴定,实验所得数据如表所示:
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗 KMnO4 溶液体积/mL | 20.90 | 20.12 | 20.00 | 19.88 |
①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____(填字母代号)。
a.锥形瓶洗净后未干燥
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c.因为没有一直观察锥形瓶中溶液颜色变化,判断滴定终点时溶液已变红d.酸性 KMnO4 溶液中含有其他氧化性试剂e.锥形瓶洗净后用待测液润洗
②酸性 KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为____。
③NaNO2的物质的量浓度为____
铜在自然界中常以多种形态存在,现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图:
(1)气体1的成分除H2O(g)外,还有CO2、SO2,写出步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 _______________,若反应生成1mol SO2,则反应中转移的电子数为___________mol。滤液1的主要成分为__________(写化学式)
(2)目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%,为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有_________________(答出两点)。
(3)步骤④调pH所用试剂为_____________ (写化学式)
(4)常温下滤液3的pH=4,Ksp[Fe(OH) 3]=4×10-38,则滤液3中c(Fe3+)=___________。
(5)步骤⑤操作为_______________________________________________________.。
(6)假设使用孔雀石矿石质量为m kg,步骤③酸浸的百分率为70%,经滤渣2所得铁红的质量为n kg,则:
①铁红的用途之一为________,
②孔雀石矿石中铁元素的含量为________。
25℃时,用0.10 mol/L的氨水滴定10.00mL0.05mol/L的二元酸H2A的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.H2A的电离方程式为H2AH++HA -
B.B点溶液中,水电离出的氢离子浓度为1.0×10-6 mol/L
C.C点溶液中,c(NH4+)+c(NH3·H2O)= 2c(A2-)
D.25℃时,该氨水的电离平衡常数为
已知 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) H<0,若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,则下列示意图能说明在t1时刻达到平衡状态的是 ( )
a. b. c. d.
A.ab B.bc C.bd D.cd
实验室模拟工业制备高纯铁。用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁的原理如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.阴极主要发生反应:Fe2++2e-=Fe
B.向阳极附近滴加 KSCN 溶液,溶液变红
C.电解一段时间后,阴极附近pH减小
D.电解法制备高纯铁总反应:3Fe2+ Fe+2Fe3+