能源是影响经济和生活的重要因素。目前人类已开发和利用的能源中,氢气是一种最理想的清洁能源。试填写下列空格。(1)点燃氢气时,化学能主要转化为 ;(2)氢气在原电池中反应时,化学能主要转化为 ;(3)若在常温常压下,上述两种方式都反应1molH2,则放出的能量 (填“相同”或“不相同”)。
(18分)MnO2和Zn是制造干电池的重要原料,工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示: (1)操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。 (2)稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________;该反应中若析出19.2g单质A,共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢,下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。 a.将矿石粉碎 b.提高浸泡温度 c.适当增大硫酸浓度 d.改变软锰矿与闪锌矿的比例 (3)由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰,然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知: 写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。 (4)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示: ①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。. ②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________;若转移的电子数为个,左室溶液中的变化量为________________。
(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。 (1)常温下可用于检测CO,反应原理为:。向2L密闭容器中加入足量,并通人1molCO,CO2的体积分数随时间的变化如下图所示。 ①0~0.5min内的平均反应速率_____________。 ②保持温度和体积不变,若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍,则下列说法正确的是____________(填代号)。 a.生成I2的质量为原来的2倍 b.混合气体的平均摩尔质量不变 c.达到平衡的时间为原来的2倍 d.混合气体的密度不变 ③反应达a点时,欲增大容器中的体积分数,可采取的措施为____________。 (2)以为催化剂,可以将的混合气体直接转化为乙酸。 ①若该反应的原子利用率为100%,则______________。 ②在25℃下,将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合,若两溶液恰好完全反应,则________14(填“>”、“<”或“=”);该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。 (3)利用反应可以处理汽车尾气,若将该反应设计为原电池,用熔融Na2O作电解质,其正极电极反应式为________________________________。
(12分)【化学——物质结构与性质】 有A、B、C、D、E五种元素(A、B、C、D、E分别代表元素符号),其中A元素原子核内只有一个质子;B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1;C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;D位于B的下一周期,在同周期元素形成的简单离子中,D形成的简单离子半径最小;E的基态原子中电子排布在三个能级上,且这三个能级所含电子数均相同。 (1)A、E形成的化合物E2A2每个分子中键和键数目之比为________,B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用实际元素符号表示)。 (2)BA3易液化的主要原因是__________________。离子中B原子轨道的杂化类型为__________。 (3)写出D元素基态原子的价电子排布式______________。 (4)E的一种单质晶胞结构如图,晶胞的边长为。该晶体的密度为________g(NA表示阿伏加德罗常数,E的相对原子质量为b)。
对某芳香烃A分析结果如下:质谱图显示其最大质荷比为120,红外光谱显示其有两个甲基,核磁共振氢谱显示有五种峰且其面积比为1:2:2:1:6,A在有机合成中能发生如下转化: (已知:烃基发生取代反应的活性次序为 CH > CH2 > CH3 即叔氢>仲氢>伯氢) 回答以下问题: (1)写出A的结构简式; (2) 反应①和②相同的反应试剂和条件为; (3)F分子中的含氧官能团名称是; (4)反应③的化学方程式为:; (5)写出满足下列条件的H分子的所有同分异构体的结构简式: ①含有苯环 ②1 mol有机物发生银镜反应生成4 mol Ag ③苯环上的一溴代物有两种; (6)与H具有相同官能团的H的同分异构体有四种,其中一种分子K还存在顺反异构 体,试写出K的结构简式:。
氮、磷、锌、铁等是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题: (1) NH3和PH3都是极性分子,其中极性较大的是______,理由是。 (2) 20mL0.1 mol·L-1次磷酸(H3PO2)溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和生成正盐,则H3PO2的结构式是。 (3) 下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式 血红素中N原子的杂化方式为,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。 (4) N2与CO互为等电子体。下表是两者的键能 数据(单位:kJ·mol-1): 结合数据说明CO比N2活泼的原因:_____。 (5) Zn2+基态时的电子排布式是______,ZnO和ZnS的晶体结构相似,其中熔点较高的是______,理由是。