16世纪初,我国开凿了世界上第一口天然气井。天然气的主要成分是
A.CO B.CH4 C.NO2 D.H2O
氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。
(1)用活性炭还原NO的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10 min和20 min各物质平衡浓度如表所示:
浓度mol/L 时间min | NO
| N2
| CO2
|
0 | 10 | 0 | 0 |
10 | 5 | 2.5 | 2.5 |
20 | 2 | 4 | 0.25 |
①在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是____。
②在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)工业上由N2、H2来制备NH3。不同温度下,向三个相同的容器中投入相同的反应物进行反应,测得不同温度时平衡混合物中NH3的物质的量分数随压强增大而变化如图所示。
①M点的v正_______Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。
②图中三条曲线对应的温度分别为T1、T2、T3,其中温度最高的是____。
③恒温恒容条件下,能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的是____(填选项字母)
A. 2v(N2)=v(NH3) B.c2(NH3)/[c(N2)c3(H2)]保持不变
C.反应器中的压强不再发生变化 D.3 molH-H键断裂的同时,有2molN-H键断裂
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系: v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是______。
氢气是一种清洁能源,请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。
I.实验室用稀硫酸与锌粒(黄豆粒大小)制取氢气时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)少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________;
(2)要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施有______、_______(列举两种措施)。
(3)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____________。
II.工业上海水制氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2↑。试回答下列问题:
(1)分解海水的反应属于_____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极是2H2+2O2-―4e-=2H2O,B极是O2+4e-=2O2-,则A极是电池的____极。
(3)氢气的储存比较困难,最近科学家研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:NaHCO3+H2HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是____。
A 储氢释氢过程均无能量变化 B 该反应属于可逆反应
C 储氢过程中,NaHCO3被还原 D 释氢过程中,每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2
已知元素X、Y原子序数均不大于20。某含氧酸盐甲的化学式为XYO3。请回答:
(1)若常温下Y的单质能与水发生反应,X原子序数大于Y,则X位于周期表的_____,X、Y形成简单离子半径大小关系为X______(填“大于”“小于”或“等于”)Y。395℃时,甲能发生分解反应生成两种盐,一种是含Y元素的无氧酸盐,该反应的化学方程式是_____________。
(2)若甲灼烧时,火焰呈现砖红色,且与盐酸反应时产生有刺激性气味气体。则甲为__(填化学式)。该气体能使高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为_____。
(3)若X、Y是不同周期的短周期元素,甲与盐酸反应逸出无色无味气体乙。
则:①乙中所含化学键类型为_______。
②该反应的离子方程式为______。
甲醇(结构式)是一种基础有机化工原料,应用广泛。工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1。
(1)已知反应中的相关化学键键能数据如下:
化学键 | O-H | C-O | C=O |
E/(kJmol-1) | 465 | 343 | 750 |
甲醇中C-H键比氢气中H-H键____(填“强”或“弱”)。相同条件下该反应的正反应活化能Ea(正)=210 kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)=______kJ·mol-1。
(2)在1 L恒容密闭容器中充入CO2和H2,所得实验数据如下表
实验编号 | 温度/。C | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(CO2) | n(H2) | n(CH3OH) | ||
① | 150 | 0.23 | 0.19 | 0.03 |
② | 200 | 0.10 | 0.26 | 0.02 |
③ | 200 | 0.17 | a | 0.01 |
实验①平衡常数K=______,若在该温度下起始时加入二氧化碳、氢气、甲醇气体和水蒸气各0.10 mol,这时反应向________移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”),判断理由是______。
实验②达到平衡时H2转化率为____。
实验③a=_________。
(3)甲醇、空气和稀硫酸可以形成燃料电池,其正极电极反应式为________。
某小组探究元素周期律性质递变规律,设计如下实验。
实验I:验证碳、氮、硅元素非金属性强弱。(供选择的试剂:稀HNO3、浓H2SO4、CaCO3固体、Na2CO3固体、Na2SiO3溶液、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液)
(1)仪器a的名称:____。装置B所盛试剂是_____,其作用是_____;C中反应的离子方程式是_____________。
(2)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是_____。
实验II:验证同周期元素和同主族元素的金属性递变规律。(方案与现象不对应)
实验方案:①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中
②将一小块金属钾放入滴有酚酞试液的冷水中
③镁带与2 mol·L-1的盐酸反应
④铝条与2 mol·L-1的盐酸反应
⑤用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液中滴加酚酞
实验现象: A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随后消失,溶液变成红色
B.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,溶液变成红色
C.产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色
D.反应不十分剧烈,产生气体可以在空气中燃烧
E.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧
请回答:
(1)该实验中用到的玻璃仪器有____、______胶头滴管玻璃片、试管。
(2)请完成下列表格
实验方案 | 实验现象 | 化学方程式 |
① | A | 2Na +2H2O=2NaOH +H2↑ |
② | ____ | ____ |
③ | E | Mg +2HCl=MgCl2 +H2↑ |
④ | D | 2Al +6HC1=2AlCl3 +H2↑ |
⑤ | ____ | ____ |
(3)由实验得出有关元素周期律结论:_________。