(15分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。
(1)下列有关说法正确的是 。
a.生物质能,本质上能量来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的乙醇作燃料是利用了生物质能
c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.由植物秸杆等厌氧发酵获得的沼气,主要成分是甲烷
(2)由生物质能获得的CO和H2,可以合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质。当两者1∶1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是 。
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
(3)甲醇是一种重要的化工原料,工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
| 容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
1molCO 、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4molH2 |
| CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
| 反应的能量变化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
| 平衡常数 |
K1 |
K2 |
K3 |
| 反应物转化率 |
α1 |
α 2 |
α3 |
下列说法正确的是 。
a. c1=c2 b. 2Q1=Q3 c. K1=K3 d. α2+ α3< 100%
(4)在一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚的反应为:
3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)
①若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2,经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)____v(逆)(填“ >”、“ < ”或“=”),理由是
。平衡时n(CH3OCH3)= mol。
②下图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
b电极是 极;a电极的反应式为 。
从A组中选择一种最适宜的试剂(每种试剂只能选用一次),以除去B组物质的少量杂质,将正确答案的序号填入括号内,并在横线上写出相应的离子方程式。
A组:①稀盐酸 ②饱和石灰水 ③CO2 ④Cl2溶液 ⑤NaOH溶液 ⑥Fe屑
B组:(1)FeCl2溶液中的FeCl3() ________________________________
(2)镁粉中少量的铝粉() ________________________________
(3)NaHCO3溶液中的Na2CO3()_______________________________
甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:
甲
乙
丙
甲
(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。则甲是(填化学式)。
写出“乙
丙”转化的离子方程式。
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液,有血红色出现,则丙是(填化学式)。
写出“甲
乙”转化的离子方程式:。
(1)除去Mg粉中的Al粉的离子方程式为;
(2)除去FeCl2溶液中少量CuCl2杂质的试剂是 ,离子方程式为;
(3)加热条件下铁与水蒸气反应的化学反应方程式为;
(4)Fe(OH)2露置于空气中转化Fe(OH)3的化学反应方程式为;
水溶液中存在多种平衡,请回答下列问题。
(1)有下列几种溶液:a. NH3·H2O b. CH3COONa c. NH4Cl d. NaHSO4
常温下呈酸性的溶液有(填序号)。
(2)已知NaHCO3溶液呈碱性,该溶液中除水的电离外还存在着两个平衡,用电离方程式或离子方程式表示: 、
,该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是:。
(3)有浓度均为0.1 mol•L-1的 ①盐酸②硫酸③醋酸三种溶液,请用序号填空:
三种溶液的c(H+)大小顺序为;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次的大小关系为;若三种溶液的pH都为2,分别取10mL上述溶液加水稀释至1000mL,此时三种溶液的pH的大小关系为。
(4)25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10 ,试写出AgCl溶解平衡的表达式:,现将足量AgCl固体投入100mL0.1mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)=mol/L(忽略溶液体积的变化)。
在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入l0L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L。则,氢气的转化率为;该温度下,反应的平衡常数为;已知该反应为放热反应,当降低温度时,反应的平衡常数会(填“变大”、“变小”或“不变”)。