(15分)清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)△H=﹣105kJ•mol﹣1.向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:

(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是      

(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=      

(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=      

(4)比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1    T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是      

Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题:

(5)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示:

通入a气体的电极是原电池的 极(填 “正”或“负”),其电极反应式为

(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为

(14分)己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酯化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下:

可能用到的有关数据如下:

实验步骤如下;

I、在三口烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。

II、水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60℃~65℃之间。

III、当环己醇全部加入后,将混合物用80℃~90℃水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。

IV、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。V、粗产品经提纯后称重为5.7g。

请回答下列问题:

(1) 仪器b的名称为__________。

(2) 向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则.可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:

_________________________________________________________________。

(3) 已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O ;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:

_____________________________、________________________________。

(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和 洗涤晶体。

(5)粗产品可用 法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为

(15分)硼和氮元素在化学中有很重要的地位,回答下列问题:

(1)基态硼原子核外电子有________种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为_________________。预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为_________。

(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+6H2O=3CO2+6H3BNH3

①H3BNH3分子中是否存在配位键_______________(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为___________________。

②与B3N3H6互为等电子体的分子是_____________(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式____________________________。

(3)“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:

①SeO3分子的立体构型为_____________。

②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为

③某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为 pm,则该晶体的密度为_________________(用含a的代数式表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值)。

 0  150800  150808  150814  150818  150824  150826  150830  150836  150838  150844  150850  150854  150856  150860  150866  150868  150874  150878  150880  150884  150886  150890  150892  150894  150895  150896  150898  150899  150900  150902  150904  150908  150910  150914  150916  150920  150926  150928  150934  150938  150940  150944  150950  150956  150958  150964  150968  150970  150976  150980  150986  150994  203614 

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