(14分)2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失,市疾控中心紧急采购消毒药品,以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留,其主要成分H2O2是一种无色粘稠液体,请回答下列问题:
⑴火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态H2O2为助燃剂。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H="-" 534 kJ·mol-1    ①
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g)  △H="-" 98.64 kJ·mol-1           
H2O(1)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol-l            ③
则反应N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H=       
⑵据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作 原料的燃 料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电,其工作原理如图所示。

则该电池的正极反应____                       ___
⑶H2O2是一种不稳定易分解的物质。右图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图,请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图 。

⑷某化学兴趣小组欲测定H2O2的分解速率,取溶液0.5L进行分析,数据如表格所示:

t(S)
0
2
4
6
8
10
n(H2O2) (moL)
0.8
0.7
0.62
0.55
0.27
0.03
在上述表格中已知某一时刻向H2O2溶液中加入催化剂,则加入催化剂后整段时间内H2O2的平均分解速率___________。
⑸H2O2还是一种药物化学分析的氧化剂,能用于药物的分析。


①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量,其过程中所需的基本操作有___________(按操作的顺序填写)。
A.过滤      B.洗涤      C.萃取     D.分液     E.冷却     F.灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0.8960g,那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为
_________(小数点后面保留一位有效数字)。

已知;①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常数为K;
②Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
测得在不同温度下,K值如下:

温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)反应①为__________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为      
(3)下列关于反应①的说法正确的是           
A.达到平衡后保持其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B. 在500 ℃下反应,当c(CO2)=c(CO)时,反应达到平衡状态
C.恒温恒容下,当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
D.加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
(4)由已知反应,写出Fe2O3(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式              
(5)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3)=__________mol·L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-36)。
(6)新型锌空电池与锂电池相比,具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO,电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液,为保证阴极有6.4g铜析出,理论上至少需要标准状况下      L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。

(16分) 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
                                                                        
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
                                                                        
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率1等于          ;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为22          1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,现将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                                                         
                                                               
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H 3=              ,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H 4              △H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是
                                                            

丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知:
①2C3H8(g)+7O2(g) =6CO(g)+8H2O(g)  △H =-2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g)             △H =-566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g)                     △H ="+" 44.0 kJ/mol
(1)写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式                     
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO、CO2、H2O(g),将所有的产物通入一个体积固定的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)该反应的平衡常数与温度的关系如下表:

温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
保持温度为800℃,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,充分反应直至达到平衡。
 
H2O
CO
CO2
H2
甲 (质量/g)
1.8
8.4
a
1
乙 (质量/g)
1.8
2.8
0
0
①起始时,要使甲容器中反应向正反应方向进行,则a的取值范围是        ;达到平衡时,乙容器中CO的转化率为        
②下图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是       (答两个要点即可)。
 
(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为               
② 已知25℃时,H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,当Na2CO3溶液的pH为11时,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =         
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) -c(H+) =                      [用含c(HCO3)、c(H2CO3)的符号表示]。

(14分)近几年来,我国中东部地区陷入严重的雾霾天气,面对全球近期的气候异常,环境问题再次成为焦点。非金属氧化物的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识,回答下列问题:
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-57kJ?mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ?mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。
(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)某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T℃)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)
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
 
①T℃时该反应的平衡常数为____________(结果保留两位有效数字)。
②30 min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后升高温度重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应
△H_________0(填“<”“>”“=”)。
Ⅱ、某科研小组为治理SO2对大气的污染,利用烟气中的SO2为原料制取硫酸。
(1)利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式__________。
(2)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常温时吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32):n(HSO3)变化关系如下表:
n(SO32):n(HSO3)
 
91:9
 
1:1
 
1:91
 
pH
 
8.2
 
7.2
 
6.2
 
以下离子浓度关系的判断正确的是
A.NaHSO3溶液中c(H+)<c (OH-
B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+
C.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c (HSO3-)>c (SO32-)>c(OH-)=c(H+
D.当n(SO32):n(HSO3)=1:1时,c(Na+)=c (HSO3-)+2c (SO32-
②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式______________________________________。

 0  97569  97577  97583  97587  97593  97595  97599  97605  97607  97613  97619  97623  97625  97629  97635  97637  97643  97647  97649  97653  97655  97659  97661  97663  97664  97665  97667  97668  97669  97671  97673  97677  97679  97683  97685  97689  97695  97697  97703  97707  97709  97713  97719  97725  97727  97733  97737  97739  97745  97749  97755  97763  203614 

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