(10分)(1) 0.5 mol H2SO4的质量是_________g,含__________个分子,含_______mol氧原子,能和_________mol NaOH完全反应,该硫酸所含氢元素的质量与________mol H3PO4或_______ g HCl中所含氢元素的质量相同。(2)含有相同氧原子数的CO和CO2,其质量比为 ;同温同压下的体积比为 。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 根据题意完成下列各小题: (1)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=。 (用上图中出现的字母表示) (2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是。 a.氢气的浓度减小 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 (3)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:(用化学方程式表示)。 (4)能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来的重要的能源物质。常温下,1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22. 7kJ的能量,写出甲醇燃烧热的热化学方程式。
回答下列问题: (1) 常温下,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液按体积比9∶11混合,混合后溶液的pH为 (2)NH4Cl溶液显酸性,试用离子方程式表示这一反应_____________________。 (3)已知水的电离方程式可写为2H2O H3O++OH-,液氨类似于水的电离,试写出液氨的电离方程式________________________;在液氨中加入NH4Cl,则平衡将向________移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。 (4)pH相同的氨水和氢氧化钠溶液,分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则m________n(选填“>”、“<”或“=”);若改用pH相同的盐酸和硫酸溶液,进行上述操作,则m________n(选填“>”、“<”或“=”)。
(18分)如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。 根据要求回答相关问题: (1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式________________________________________________________。 (2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。 (3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区 (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为________;丙装置中阴极析出铜的质量为________。
(15分)某化学兴趣小组需100 mL某物质的量浓度的FeSO4溶液作标准试剂,现有外观颜色发黄的硫酸亚铁晶体、浓硫酸、稀盐酸、KMnO4溶液、溴水、KSCN溶液、石蕊、酚酞及中学化学常用化学仪器,实验过程如下: Ⅰ.配制FeSO4溶液 (1)下列关于FeSO4溶液配制操作步骤的合理顺序为________(填字母)。 A.在盛适量水的烧杯中滴加少量浓H2SO4后搅拌均匀并冷却到室温 B.称取一定质量的FeSO4晶体样品 C.将样品溶于已配制的稀H2SO4中,用玻璃棒搅拌至样品充分溶解 D.过滤后,将滤液转移到容量瓶中,加水稀释至指定刻度 E.往硫酸亚铁溶液中加入稍过量的铁粉,充分搅拌,静置一段时间至不再有气体冒出为止 (2)回答下列问题: ①将样品溶于稀H2SO4,而不直接溶于水的理由是_____________________________________________________________________。 ②在配制硫酸亚铁溶液时,需加入铁粉的理由是________________________________________________________________________。 Ⅱ.标定FeSO4溶液的浓度 (1)用移液管量取20.00 mL FeSO4溶液放入锥形瓶中,用0.10 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴至终点,耗去KMnO4溶液20.00 mL,若生成物中Mn元素全部呈+2价,滴定反应的离子方程式为________,据此可测得FeSO4溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。 (2)滴定时选用________(A.石蕊 B.酚酞 C.不用指示剂,填字母)为指示剂,理由是____________________________________________________________________。
(10分)温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。 (1)关于该反应的下列说法中,正确的是________。 A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0 (2)该反应平衡常数K的表达式为________________________________。 (3)温度降低,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)________mol·L-1·min-1。 (5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________。 A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 E.充入He(g),使体系总压强增大