(1)常温下,0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)= mol/L,pH值为 ,水电离的c(H+)= mol/L。 (2)某温度,纯水中c(H+)=3×10-7mol/L,则纯水中c(OH-)= mol/L,此时在水加入稀硫酸至c(H+)为1×10-5mol/L则此时c(OH-)= mol/L
2014年莱芜共出现284天雾霾天气,其中重度霾15天。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。 I.已知:①CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.3 kJ/mol ②CaO(s)+SO2(g)=CaSO3(s) ΔH=-402.0 kJ/mol ③2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=-2314.8 kJ/mol 写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式:____ II.(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g),△H<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。 (2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。 ②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。 ③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。 ④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。 A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO) = v逆(N2) C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变 ⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。 III.化学在环境保护中起着十分重要的作用,利用电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。该方法可用H2将NO3-还原为N2,25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。其原理如下图所示。 电源负极为 (填A或B),阴极反应式为 ;若电解过程中转移了2mol电子,则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少 克。
【选做题】本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.【物质结构与性质】锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备: 2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O (1)写出基态Cu2+的核外电子排布式: 。 (2)PO43—的空间构型是 。 (3)N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。 (4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1 mol CN中含有的π键的数目为 。 (5)与CN-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。 (6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下: (1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。 (2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。 ②Cl2含量检测仪工作原理如下图8,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。 ③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O。 当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为 mol。 (3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。 ①该反应的平衡常数表达式为K= 。 ②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如上图9所示,下列判断正确的是 (填序号)。 a.△H <0 b.P1<P2<P3 c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50% ③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察上图10回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
(15分)铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。 (1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种现象的原因,除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外,还有一个原因是 。 (2)若证明上述所得“铁块”中含有金属铝,可选择 (填试剂名称),所发生反应的离子方程式为 。 (3)为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分,实验流程如图所示。 几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
①试剂A应选择 ,试剂B应选择 。(填序号) A.稀盐酸 B.氧化铁 C.H2O2溶液 D.氨水 E.MgCO3固体 ②已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.1×10-36,则反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。 ③灼烧完全的标志是 。 ④若最终红色粉未M的质量为12.0 g,则该“铁块”的纯度是 。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量,计算“铁块”的纯度,则计算结果会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),原因是 。
“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。 Ⅰ.用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式: C+ KMnO4+ H2SO4→ _CO2↑+ MnSO4 + K2SO4+ H2O Ⅱ.工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO(同时产生H2),CO和水蒸气在一定条件下发生反应也能制取氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol 某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
(1)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 。 (2)计算容器②中反应的平衡常数K= 。 (3)下列叙述正确的是 (填字母序号)。 a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等 b.容器②中反应达平衡状态时,Q =" 65.6" kJ c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等 d.容器①中,反应的化学反应速率为: e.平衡时,容器中的转化率:① < ② Ⅲ.工业上利用用CO2来生产燃料甲醇的反应原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表: 则该热化学反应方程式为 。 Ⅳ.将CH3OH设计成燃料电池,其利用率更高,下图是利用甲醇燃料电池进行某种电化学反应的示意图。 ①写出该燃料电池的负极电极方程式 。 ②若A、B是石墨电极,X为NaCl溶液,当A极产生22.4L气体(标况下),则理论上消耗CH3OH 克。 ③若乙池要实现铁上镀铜,则A电极选择 。