据报道,在西藏冻土的一定深度下,发现了储量巨大的“可燃冰”,它主要是甲烷和水形成的水合物(CH4·nH2O)。
(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应,其化学方程式是 。
(2)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。
①在101 KPa时,1.6 g CH4(g)与H2O(g)反应生成CO、H2,吸热20.64 kJ。则甲烷与H2O(g)反应的热化学方程式: 。
②CH4不完全燃烧也可制得合成气:CH4(g)+O2(g)===CO(g)+2H2(g);
△H="-35.4" kJ·mol-1。则从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,合成甲醇的适宜方法为(填序号);原因是 。
③在温度为T,体积为10L的密闭容器中,加入1 mol CO、2 mol H2,发生反应
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g);△H="-Q" kJ·mol-1(Q>O),达到平衡后的压强是开始时压强的0.6倍,放出热量Q1kJ。
I.H2的转化率为 ;
II.在相同条件下,若起始时向密闭容器中加入a mol CH3 OH(g),反应平衡后吸收热量Q2 kJ,且Q1+Q2=Q,则a= mol。
III.已知起始到平衡后的CO浓度与时间的变化关系如右图所示。则t1时将体积变为5L后,平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”);
在上图中画出从tl开始到再次达到平衡后,
CO浓度与时间的变化趋势曲线。
(3)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如右图(A、B为多孔性碳棒)。
持续通人甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。
①O<V≤44.8 L时,电池总反应方程式为 ;
②44.8 L<V≤89.6 L时,负极电极反应为 ;
③V=67.2 L时,溶液中离子浓度大小关系为 ;
有可逆反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。已知938K时平衡常数K=1.47,1173K时平衡常数K=2.15。
(1)该反应的平衡常数表达式____________________,是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若该反应在体积恒定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体的平均相对分子质量如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)。
①升高温度_________________;②再通入CO__________________。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图:①从图中可以看出,反应t2时达到平衡,在
t1时改变某种条件,该条件可能是_______。
A.升高温度
B.增大CO2浓度
C.使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~t5时间段反应处于新的平衡状态,请在图上
画出t3~t5的υ(逆)变化曲线。
六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2O常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4•7H2O加入含Cr2O
的废水中,调节pH<4,Fe2+还原Cr(Ⅵ)为Cr3+。
(1)写出Fe2+还原Cr2O的离子方程式,并标明电子转移的方向和数目:
_________________________________________________________。
(2)调节(1)得到溶液的pH值为8~10,将析出相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)xCr2-x]O4(磁性材料铁氧体)的沉淀,由(1)可确定x=_______。
(3)Cr3+在过量的NaOH溶液中会转化为CrO,写出这一转化的离子方程式_______________________________,由此可知Cr(
OH)3呈_________(选填“酸”、“碱”或“两”)性。
二十一世纪世界资源争夺的重点是海洋。海底有石油、可燃冰、石油气、矿砂、锰结核的资源,海水中除有渔业资源外,还有食盐、溴、碘等许多化学资源,所有资源中最丰富的是水资源。
(1)海水中质量分数最高的元素是氧,该元素的原子核外电子占据的轨道共有________个能级,有________个未成对电子。
(2)水的沸点为100℃,氟化氢的沸点为19.5℃,水与氟化氢比较,稳定性较强的是________。水的沸点比硫化氢高,其原因是___________________。
(3)提取碘是将海带灼烧成灰,溶于水过滤,滤液中通入氯气,反应的离子方程式为_______________________________,再用四氯化碳将生成的单质碘______(填写实验操作名称)出来,最后用_________(填写实验操作名称)使碘和四氯化碳分离。
(4)海洋元素中的氯、溴、碘统称为海水中的卤素资源,它们的最外层电子排布都可表示为_____________________。
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①____和②。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为。
(4)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是____。
短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A元素单质常温常压下是最轻的气体,B元素所形成化合物种类最多,C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙;D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的。
(1)已知相关物质之间存在如下变化:
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为,由物质已电解得到单质D的化学方程式为;
②0.lmoL/L的丙溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为。
(2)已知E及其化合物有以下变化:
写出单质E与化合物Z在一定条件下反应生成.X和水的化学方程式。
由A、B、C、D、E5种元素中的.两种元素,可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子,该分子的分子式为____(任写一个即可)。
(3)C有多种氧化物,其中之一是一种无色气体,在空气中迅速变成红棕色,在一定条件下,2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液全吸收后没有气体残留,所生成R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是。