甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用如下反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH2O H(g)△H= xkJ/mo①右图是反应时CO和CH3 0H的浓度随时间的变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=__ __。
②下表所列数据是该反应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x 0(填“<”、“<”填“=”)
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得
c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为____。
(2)已知在常温常压下
①2CH3OH(1)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H=—1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)△H=—566.0kJ/mol
③H2O(g) H2O(1) △H=—44.0kJ/mol
请计算1mol甲醇不完全燃烧生成lmolCO和液态水放出的热量为____。
(3)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:
则该装置中b为____极;Cu极的电极反应式为____。
当铜片的质量变化为25.6g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_ __L。
图中A~J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,已知B、D为常温下气态化合物,C为常温下液态化合物,图中有部分生成物未标出。请填写以下空白:
(1)写出下列反应的化学方程式:
D+G→ H,
F+J → B + C + I。
(2)写出A+NaOH→D的离子方程式。
(3)J的浓溶液久置后显黄色,其原因用化学方程式表示为_________________________。
(8分)W固体受热分解为三种产物,其产物之间又能发生反应的转化关系如下图所示,试推断并回答填空:
(1)写出下列物质的化学式:A________________ E____________
(2)写出W受热分解反应的化学方程式:_______________________________________
(3)写出D + A → W + E + H2O反应的离子方程式:
四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素 |
T |
X |
Y |
Z |
性质 结构 信息 |
人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂。 |
单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼。 |
单质质软、银白色固体、导电性强。 单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 |
第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的离子结构示意图;写出元素X的气态氢化物的电子式。
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式。
(3)Z的最高价氧化物对应水化物的电离方程式。
(4)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是(写元素符号),下列能证明该事实的是
a.常温下氟气的颜色比T单质的颜色深 b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素呈正价态 d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(1)在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在VIIA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的族。
(3)甲、乙两种元素,甲元素原子核外第三电子层上有7个电子,乙元素的焰色反应呈黄色。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是(填名称),写出可以验证该结论的一个化学方程式:。
Ⅰ、恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g); △H<0
(1)工业生产中,该反应通常在高压下进行反应,做出此选择的理由是:
①;
② 。
(2)开始时放入1mol N2和3mol H2,到达平衡后,生成amol NH3,若开始时放入χmol N2、3mol H2和y mol NH3,到达平衡后,NH3的物质的量为 3amol,则x= mol,y= mol。
Ⅱ、若该容器恒压、绝热(与外界不发生热交换),在一个与(2)反应前起始条件完全相同的容器中发生上述反应
(3)若开始时放入1mol N2和3mol H2,到达平衡后,生成b mol NH3,将b与(2)小题中的a进行比较(选填一个编号)
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
Ⅲ、某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨,设计如图所示的装置,
(4)电极B为极
(5)电极A发生的电极反应式为
(6)该电池工作一段时间后,电解质溶液pH
(填增大、减小或不变)