三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体.已知X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X和Y的单质直接化合形成气体A,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,Y和Z的单质直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体.
请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是
 

(2)C可在X的单质中燃烧得到Y的单质和化合物B,利用此反应可制成新型的化学电源(KOH溶液做电解质溶液),两个电极均由多孔碳制成,通人的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入的物质是
 
(填物质名称);负极的电极反应式为
 

(3)C与X的单质反应生成A的化学方程式为
 

(4)常温下,C的水溶液的pH=12,则该溶液中由水电离的c(OH-)=
 
.若向C溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,所得溶液中水的电离程度
 
(填“大于”、“等于”或“小于”)相同条件下C溶液中水的电离程度.
(5)在2L密闭容器中放入1mol C气体,在一定温度进行如下反应:2C(g)?Y2(g)+3Z2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/min 0 1 2 3 4 5
总压强P l00kPa 4 4.6 5.4 5.8 6 6
该反应的化学平衡常数表达式是
 
(用具体物质的化学式表示);平衡时C的转化率为
 

(6)已知:①Y2(g)+2X2(g)═2YX2(g)△H=+67.7kJ?mol-1
②Y2Z4(g)+X2(g)═Y2(g)+2Z2X(g)△H=-534kJ?mol-1
则2Y2Z4(g)+2YX2(g)═3Y2(g)+4Z2X(g)△H=
 
kJ?mol-1
二氧化碳、碳酸钠和碳酸氢钠都是碳的重要化合物,它们在生活生产中都有着广泛的应用.甲、乙、丙三组同学分别对二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠的相关问题进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答.
(1)甲组同学为测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,设计了如右图所示的实验装置.实验用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气).
①在装置Ⅱ中,仪器a的名称是
 
;装置Ⅱ的作用是
 

②将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(装置Ⅲ),有利于提高实验的准确度,其理由是
 

③实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:装置Ⅰ中液体增重m g,收集到的气体体积(标准状况)为V L,该呼出气体中CO2的体积分数为(只要答出算式即可):
 

(2)乙组同学查阅有关资料获知H2CO3的酸性弱于H2SO3的酸性,他们设计了以下实验方案进行验证:将CO2气体依次通过NaHSO3溶液、品红溶液,如果品红溶液
 
(填“褪色”或“不褪色”),则说明H2CO3酸性弱于H2SO3
(3)某碳酸钠样品中混有一定量的碳酸氢钠.为测定该样品中碳酸钠、碳酸氢钠的含量,丙组同学取一定量的样品,研磨使其混合均匀,备用.
已知Na2CO3与盐酸的反应过程为:
先:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
后:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
他们称取不同质量的上述样品四份分别溶于水制成溶液,再将四份40.00mL相同浓度的盐酸溶液分别全部逐滴加入,充分反应并使生成的CO2气体全部被氢氧化钠溶液吸收,测得CO2的质量.部分实验数据如下:
盐酸溶液体积/mL 40.00 40.00 40.00 40.00
样品质量/g 7.200 10.80 14.40 21.60
CO2质量/g 3.080 4.620 3.520 0.880
①所用盐酸溶液的物质的量浓度为
 
mol?L-1
②若样品质量为18.00g,按上述操作方法与相同体积、相同浓度的盐酸溶液反应,则生成CO2的质量为
 
g.
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义.
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为
 

(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0.
一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图一所示.

①N0的平衡转化率为
 
,0~20min平均反应速率v(NO)为
 
.25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,则化学平衡将
 
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡Ⅱ,变量Y的变化趋势如图二所示.下列说法正确的是
 
 (填字母代号).
条件X 变量Y
a 压强 反应的平衡常数
b 温度 CO的平衡浓度
c 温度 N2的体积分数
d 催化剂 NO的平衡转化率
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为
 
.假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是
 
(填字母代号).
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.02×1023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液.
氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种.
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
则CH4将NO2还原为N2的热化学方程式为:
 

(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术).该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.反应的化学方程式为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180℃
催化剂
2N2(g)+3H2O(g)△H<0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是
 
(写出1条即可).
(3)利用ClO2氧化氮氧化物.其转化流程如下:
NO
CO2
反应Ⅰ
NO2
Na2SO3水溶液
反应Ⅱ
N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是
 
;若生成11.2L N2(标准状况),则消耗ClO2
 
 g.
(4)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)△H.某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,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:
浓度/mol?L-1/
时间/min
NO N2 CO2
0 0.100 0 0
10 0.058 0.021 0.021
20 0.040 0.030 0.030
30 0.040 0.030 0.030
40 0.032 0.034 0.017
50 0.032 0.034 0.017
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
 
(保留两位小数).
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是
 

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H
 
0(填“>”、“=”或“<”).
 0  137364  137372  137378  137382  137388  137390  137394  137400  137402  137408  137414  137418  137420  137424  137430  137432  137438  137442  137444  137448  137450  137454  137456  137458  137459  137460  137462  137463  137464  137466  137468  137472  137474  137478  137480  137484  137490  137492  137498  137502  137504  137508  137514  137520  137522  137528  137532  137534  137540  137544  137550  137558  203614 

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