能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
①反应I的平衡常数表达式为K=________________________
②下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH2________0,ΔS______0 (填“>”、“=”或“<”=)。
③对于反应II,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是__________。
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原比例再充入 CO和 H2 |
④某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)="0.2" mol·L-1,则CO的转化率为________,此时的温度为_______(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ·mol-1
③ H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式____________________。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如下图所示的电池装置。
①该电池中OH-向_______极移动(填“正”或“负”)
②该电池负极的电极反应为_________________________。
③用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为_______________,电解过程中收集到标准状况下的气体体积为__________________。
在2 L密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,发生反应:N2+3H22NH3
(1)该反应是否属于氮的固定?(填“是”或“否”)
(2)充分反应后,(填“能”或“不能”)得到2 mol NH3?为什么?
(3)下列能判断反应达到平衡状态的是
A.N2、H2、NH3的浓度不再发生变化 | B.N2、H2、NH3的分子数相等 |
C.单位时间内生成a mol N2,同时生成3a mol H2 | D.容器中的压强不再发生变化 |
(4)若经5s后,剩下的N2为0. 5 mol,则用H2浓度变化来表示的反应速率是多少?
5s末NH3浓度是多少?
A、B、C、D,E和F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。 A和D,C与F为同主族元素;A的单质是最轻的气体; B元素最高价氧化物的水化物与其气态氢化物反应生成盐; E元素是地壳中含量最多的金属元素。F元素原子M层上电子数比L层少2个电子。试完成下列填空
(1)E元素位于周期表的第周期族。
(2)F简单阴离子的结构示意图。
(3)A、C、D 三种元素共同形成的化合物的电子式,其微粒间存在的化学键有。
(4)铜与B元素最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式为。
(5)E的硫酸盐溶液中滴入B元素气态氢化物的水溶液,直至过量。离子方程式为。
A、B、C、D、E是中学化学中常见的无色气体,它们均由短周期元素组成。A、B、C相互转化关系如图所示(部分产物已略去)。已知: A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C、D为空气中的主要成分;B、E是有毒气体,都能和血红蛋白结合。
回答下列问题:
(1)A的结构式,C的电子式。
(2)下列气体实验室制取装置与用氯化铵和碱石灰加热制取A的装置相同的是(填序号)。
①氧气②氯气③氢气④二氧化碳
(3)反应②可用于汽车加装尾气催化净化装置,可以使B和E转化成无毒的气体,试写出反应②的化学方程式:。
(4)反应①的化学方程式:。
①14N②金刚石③14C④乙醇(CH3CH2OH)⑤13C⑥二甲醚(CH3OCH3)
(1)和互为同位素(填序号)
(2)和的质量数相同,质子数不同。(填序号)
(3)④和⑥互为。
(4)②金刚石属于晶体,熔化时需要克服微粒间的作用力是。
A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:
①热稳定性:HmD>HmC;
②Cm-、E(m-1)-具有相同的电子层结构;
③A、B与C在同一周期,在该周期元素中,A的原子半径最大,B的离子半径最小;
④A与B质子数之和是D质子数的3倍。
依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
考查原子核外电子的排布规律及元素周期律等。
(1)HmDm的电子式为
(2)Cm-、E(m-1)-的还原性强弱顺序为:_________,(用离子符号表示)能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________。
(3)B单质与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为:______________________。
(4)常温下,将CDm通入HmC溶液中,有C析出,写出该过程的化学方程式。
(5)在A、B、C、E单质中,符合下列转化关系的是_____________(填元素符号)。