5.(1)已知:
Fe(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=FeO(s)△H=-272.0kJ•mol-1
2Al(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)=Al2O3(s)△H=-1675.7kJ•mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7kJ.mol-1
(2)1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g).
①已知K1000℃<K1200℃,则该反应是吸热反应(填“吸热”或“放热”).
②用有关离子方程式说明上述反应所得固体产物的水溶液的酸碱性S2-+H2O?HS-+OH-
(3)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池.其电池总反应为
VO2++2H++V2+$?_{充电}^{放电}$V3++VO2++H2O.则充电时阳极反应式为VO2++H2O-e-═VO2++2H+
用此电池电解1L 1mol•L-1的CuSO4溶液,当转移0.1mol 电子时,溶液的pH=1(不考虑溶液体积的变化).
(4)常温下,如果取0.1mol.L-1HA溶液与0.1mol.L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8,请回答下列问题:
①混合溶液中水电离出的c(H+)>(填<、>、=)0.1mol•L-1NaOH溶液中水电离出的c(H+).
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH42CO3溶液的PH>7(填<、>、=);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为c>a>b>d.(填序号)
a.NH4HCO3          b.NH4A          c.(NH42CO3         d.NH4Cl.
3.氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法.
(1)目前,应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原法,化学反应可表示为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H<0
①该反应中,反应物总能量>(填“>”、“<”或“=”)生成物总能量.
②当该反应有2mol N2(g)生成时,电子转移的物质的量为6mol.
③该反应中,还原剂为NH3(填化学式),氧化产物与还原产物的质量比为1:1.
(2)也可以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)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
(3)还可利用ClO2 消除氮氧化物的污染,反应过程如下(部分反应物或生成物略去):NO$→_{反应Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}水溶液}$N2
反应I的产物中还有两种强酸生成,且其中一种强酸为硝酸,且硝酸与NO3物质的量相等,则化学反应方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,反应中若生成22.4L N2(标准状况),则消耗ClO2135g.
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能,工作时电流方向为b→a(用a、b和箭头表示).
(2)负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O.
(3)电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附H2和O2的分子数,增大反应速率.
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