(8分)由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是_______。
A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0;
C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0。
(2)该反应平衡常数K的表达式为_______________。
(3)温度降低,平衡常数K_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为2L的密闭容器中,充入2mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2) 为:
________________________
(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有______。
A.升高温度; B.加入催化剂;
C.将H2O(g)从体系中分离; D.再充入1molCO2和3molH2;
E.充入He(g),使体系总压强增大。
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定不存在。
(2)根据实验和必要的计算确定溶液中一定存在的离子有哪些(写出必要的推理及计算过程)。
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,有关信息如下。
元素 |
有关信息 |
A |
最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成离子化合物 |
B |
地壳中含量最多的元素 |
C |
单质须保存在煤油中 |
D |
单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应 |
E |
原子最外层电子数比次外层电子数少1个 |
请回答下列问题:
(1)A的氢化物的水溶液能使酚酞试液变红,原因是(用电离方程式表示),实验室制取该氢化物的化学方程式是。
(2)A与B可组成质量比为7∶16的三原子分子,下列环境问题与该物质的排放有关的是(填序号)。
①酸雨②温室效应③臭氧层破坏④光化学污染
(3)C的最高价氧化物的水化物与E单质反应可用于生产消毒液,其离子方程式是。
(4)D在元素周期表中的位置是。由元素A、D组成某化合物,具有良好电绝缘性,该物质与水缓慢反应的化学方程式是。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为:
2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
①该反应中的氧化剂是,还原剂是。每生成1molNa2FeO4,转移mol电子;
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式;
②若反应过程中转移了0.3mol电子,则还原产物的物质的量为。
(3)低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),试分析原因。。
A、B、C、X均为中学化学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。
试回答:
(1)若X是强氧化性单质,则A不可能是(填字母)。
a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al
(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则B的化学式为;在贮存C溶液时应加入少量X,理由是(用必要的文字和离子方程式表示)。
(3)若A、B、C为含有金属元素的无机化合物,X为强酸或强碱,A溶液与C溶液反应生成B。反应①的离子方程式可能为或。
金属钼(Mo)可以增强合金的某些机械性能和耐腐蚀性。下图是化工生产中制备金属铝的实验流程图(已知铝酸为难溶于水和酸的黄色晶体):
(1)在灼烧铝矿时发生化学反应:,该反应的还原剂是__________。当有1mol MoS2反应时,还原剂失去电子的物质的量为________。
(2)步骤①中,灼烧钼矿时,用于盛放固体的仪器的名称为________。
(3)写出步骤②中发生反应的离子方程式_________________________________。
(4)在步骤③中需要加入过量硝酸,检验硝酸过量的操作为_________________。
(5)某同学拟选用如下装置,用氢气还原三氧化铝,同时检验该反应的氧化产物,根据要求回答下列问题。
①若两次使用到C装置,则装置D中所盛的药品是________(填试剂名称)。
②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞后______→______→______→______(请按正确的顺序填入下列步骤的代号)。
a.收集气体并检验其纯度 b.停止加热,充分冷却
c.加热反应一段时间 d.关闭分液漏斗活塞,停止通氢气