(14分)请回答下列问题:
(1)下表列出了一些化学键的键能E:
化学键 | H—H | O===O | O—H |
E/kJ·mol-1 | 436 | x | 463 |
反应H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则x=__________。
(2)铅蓄电池是正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb,电解质溶液是H2SO4溶液,电池放电时的总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
请写出充电时阴极的电极反应式:__________________
(3)反应m A+n Bp C,在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的关系是________________。
②若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向________________方向移动。
③若再升高温度,平衡向逆向移动,则正反应为 _________ 反应(填“吸热”或“放热”)
(4)依据氧化还原反应Zn(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池如图所示。
①请在图中标出电极材料及电解质溶液(写化学式)________________
②盐桥中的Cl-向________极移动(填“左”或“右”)。
(12分)金属铁是应用广泛,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定的方法。实验中称取3.25g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用1.0 mol·L-1的盐酸中和滴定,正好中和时消耗盐酸60.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值:
(列出计算过程)。
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.8,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。
(3)把SO2气体通入FeCl3溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,其中Zn极的电极反应式为 ,K2FeO4的电极反应式为 。
(12分)硫及其化合物在工业生产中有重要的应用,它们性质的研究对工业生产有重要的指导意义。
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。
已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)放出的热量为99 kJ。请回答下列问题:
①图中E表示_____________,E的大小对该反应的反应热有无影响?_______________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?____________,理由是_____________;
②图中ΔH=____________kJ·mol-1;
(2)下图表示在密闭容器中反应2SO2+O22SO3 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况。
①a b过程中改变的条件可能是 ;
②b c过程中改变的条件可能是 ;
③若增大压强时,反应速率变化情况画在c~d处。
将A与B的混合气体1 mol放入容积为2 L的密闭容器内,在一定条件下发生反应:2A(g)+3B(g)C(g)+2D(g),经过4min达到平衡,此时容器内的压强是反应前的3/5,以各气体的浓度变化表示的反应速率正确的是
A.vA=0.005 mol·(L·min)-1
B.vC=0.025mol·(L·min)-1
C.vB=0.150mol·(L·min)-1
D.vD=0.015mol·(L·min)-1
用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是
A.OE段表示的平均速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.6mol/(L·min)
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:6:7
D.G点表示收集的CO2的量最多
下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
B.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O