拆开1molH-H键、1molN-H键、1mol氮氮三键分别需要能量436kJ、391kJ、946kJ,则(1)1molN2生成NH3的反应热是 ,(2)1molH2生成NH3的反应热是 。
(12分)电解池、原电池对于金属冶炼、实验室研究具有十分重要的意义。(1)电解方法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液,精炼过程中电解质溶液的浓度______________(填写“增大”、“减小”或“不变”)。铜在潮湿空气中会被锈蚀,写出该反应的化学方程式______________,锈蚀过程中发生了原电池反应,该电池的正极反应式为______________。(2)研究发现有机合成反应可形成原电池,既生产产品,又生产电能。例如烯烃生产卤代烃的反应就可制成原电池,若电池总反应表示为:则该原电池的负极反应式为_________________________。(3)如图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图,已知电解质溶液为NaOH溶液,且两电极中一个为石墨电极,一个为镁电极。Y电极材料为_____________,X电极发生的电极反应式为_____________,若该电池开始时加入1L0.2 molNaOH溶液,然后从下口充入1L 0.1molNaClO溶液(忽略整个过程的体积变化),当NaClO完全放电时溶液的pH=_______________。
(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下:请回答下列问题:(1)根据反应原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中,混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。(2)溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+,在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O,若加水调整溶液pH,则Fe(OH)3开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“>”或“=”);而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是___________________。(3)操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。(4)为测定胆矾中结晶水的数目,称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如图。当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。
(13分)SO2是主要大气污染物之一。工业上烟气脱硫的方法如下:请回答下列问题:(1)石灰—石膏法的流程如图:。该法原料便宜,产物有利用价值。写出氧化室中发生反应的化学方程式_______________。(2)碱法的流程如图:。该法吸收快,效率高。若在操作中持续通入含SO2的烟气,则最终产物X为________。操作过程中测得吸收塔内溶液pH=7,则溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为_______________。(已知:)。(3)工业上在石灰—石膏法和碱法的基础上,结合两种方法的优点,设计出新的脱硫方案如下:其中物质Y的化学式为_______,转化塔中反应的化学方程式是__________。(4)最近利用碱法得到产物X的溶液电解制硫酸的工艺己被某些工厂采用。其装置如图所示(电极为惰性电极)。阴极的电极反应式是__________,透过阴离子交换膜的离子主要为_________。该装置使X转化为硫酸的转化率不会超过________。
(13分)天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的燃料和基础化工原料。(1)以甲烷和水为原料可制取甲醇。①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ/mol②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=—129.0kJ/mol则CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)的△H=__________kJ/mol。(2)用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染,写出反应的化学方程式_______。(3)一定条件下,反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。将1.0mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室,CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间是5min,则用H2表示的反应速率v(H2)=___________;该温度时的平衡常数K=__________,该反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”)。(4)某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。请回答下列问题:已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol/L的KOH溶液。标准状况下,当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L,且反应完全,则理论上电池溶液中c(K2CO3)_______c(KHCO3)(填“<”、“>”或“=”):最多能产生标准状况氯气的体积为________L。
(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为 (填序号)。②25℃时,将20 mL 0.1 mol·L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L—1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO—) c(SCN—)(填“>”、“<”或“=”)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.Kw d.醋酸电离平衡常数(2)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L—1的氯化铜溶液的装置示意图:请回答:①甲烷燃料电池的负极反应式是 。②当线路中有0.1 mol电子通过时, 极增重________g