下图为某同学设计的一个原电池。
若电解质溶液为H2SO4：
①Fe是______极，其电极反应为_________________，该反应是__________(填“氧化”或“还原”)反应；
②Cu是______极，其电极反应为___________________，该电极上反应现象是________________；
若电解质溶液为CuSO4：
③Cu电极上电极反应为________________，其反应现象是________________。
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了普遍的重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：
下图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ·mol-1）的变化。
①该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？ （填“是”或“否”），原因是 。
（2）若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示（实线）。
①该条件下反应的平衡常数K= 。请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 。
③下列措施中能使H2转化率增大的是 。
| A．升高温度 | B．充入He（g），使体系压强增大 |
| C．将H2O（g）从体系中分离出来 | D．再充入3mol CO2和4mol H2 |
（3）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：
写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式 。
中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
（1）请写出c口通入的物质发生的相应电极反应式 。
（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO2时，有 NA个电子转移。
（3）以上述电池做电源，用下图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现Al电极附近逐渐变浑浊并有气泡逸出，原因是（用相关的电极反应式表示）：
① ②Al3++3HCO3- =Al(OH)3↓+3CO2↑
已知在25℃时，醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：
醋酸 Ka= 1.75×10-5
碳酸 Ka1= 4.30×10-7 Ka2 = 5.61×10-11
亚硫酸 Ka1= 1.54×10-2 Ka2 = 1.02×10-7
（1）写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式：Ka1 = ；
碳酸的第一步电离比第二步电离 (填“容易” 或 “困难”)。
（2）在相同条件下，试比较H2CO3、HCO3－和HSO3－的酸性强弱： ＞ ＞
（3）若保持温度不变，在醋酸溶液中加入少量盐酸，下列量会变小的是 （填序号）
| A．c（CH3COO－） | B．c（H+） | C．醋酸的电离平衡常数 | D．醋酸的电离度 |
（1）有一种新型的高能电池—钠硫电池（熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质），反应式为：
①充电时，钠极与外电源 极相连。其阳极反应式为： 。
②放电时，发生还原反应的是 极。用该电池作电源电解（如图）分别含有 0.2 mol NaCl和CuSO4的混合溶液500ml时，若此电池工作一段时间后消耗23g Na (电能的损耗忽略不计)。电解后溶液加水稀释至2 L，则溶液的pH为 。
（2）若将钠硫电池改为如图所示的碳酸盐燃料电池，它以CO为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出燃料电池的A电极反应式 
(1) 氨是氮循环中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
（1）已知：H－H键能为436KJ·mol-1，N≡N键能为945 KJ·mol-1，N－H键能为391 KJ·mol-1。写出合成氨反应的热化学方程式：
（2）可逆反应N2 +3H2
2NH3 在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2
②单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1：3：2
④常温下，混合气体的密度不再改变的状态
⑤常温下，混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
（3）恒温下，往一个2L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所：
| 时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
| C(NH3)/mol·L-1 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
5min内，消耗N2的平均反应速率为 ；此条件下该反应的化学平衡常数K= ；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，化学平衡将向 （填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
（4）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂以天然石膏矿（主要成分CaSO4）为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4，（已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9）其工艺流程如下：
请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式： ；
并利用有关数据简述上述反应能发生的原因
粤公网安备 44130202000953号