金属铝广泛应用于现代生产和日常生活中。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H=-3351.4 kJ?mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1633.2 kJ?mol-1
△H=-5518 kJ?mol-1
将铝用作燃料已成为现实。回答下列问题:
(1)写出工业制铝的阳极电极反应式 。
(2)①铝用作燃料相对于含碳燃料有明显优点,请你写出其中一条 ;
②铝用作燃料相对于氢气也有明显优点,但也有不足,即燃点高。若要在常温常压不使用催化剂的情况下点燃铝,除了应防止表面生成致密的氧化膜外,还应采取的措施是 。
(3)铝热反应在生产中的应用非常广泛。请写出Fe2O3(s)和Al(s)反应的热化学方程式 ;
铝热实验中能看到有熔融物生成,为探究该熔融物的成分,某学生查阅资料如下:
| 物质 | A1 | A12O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | ― |
经分析,该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。请设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝(简述实验操作、现象及结论) 。
X、Y、Z、R 四种短周期元素,原子序数依次增大。已知:X、R处于同一主族,Y元素的最高正价和最低负价的绝对值相等,X与Y元素形成的一种物质是天然气的主要成分;Y与Z元素形成的一种气体会使大气产生“温室效应”。
请回答下列问题:
(1)X、Y、Z三元素所形成的单质或化合物之间,可按下图装置组成燃料电池。
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若b口通入的是气体Z2,则a口通入的物质可以是 、 、 (分别填写只由一种、两种、三种元素组成的物质,用化学式表示);M电极的名称为 (填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”);N电极的电极反应式为 (用化学式表示)。
(2)日常生活中我们经常用到的一种物质其主要成分的化学式为Y18X35Z2R,这种物质的学名为 ,制造这种物质的反应叫 ,写出该反应的化学方程式 。
(3)合成氨工业中,原料气制备的其中一个反应为:YZ+X2Z(g)
YZ2+X2;
已知该反应化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
| T(℃) | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
则下列有关的叙述正确的是 。
A.该反应
<0
B.若绝热时(容器内外没有热量交换),改变某一条件平衡向逆反应方向移动,刚容器内气体的温度一定升高
C.若反应在830℃的温度达到平衡状态,反应容器内的四种物质的浓度则一定相等
D.该反应在某温度下,YZ、X2Z的物质的量浓度与时间的关系如下图所示,据此可计算得YZ的转化率为80%
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具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C,下列分析正确的是( )
A.原子序数关系是C>B>A B.离子半径的关系是Bn-<An+
C.A、B能形成1:1型化合物 D.原子半径的关系是A<C<B