请回答下列有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH= 。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH3 0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1 K2。
b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有 。
(2)某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质,一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32—;则其负极的电极反应式为
。
(3)煤汽化后的煤渣可以提炼重金属。下图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:
该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是 。
描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
难(微)溶物 |
溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 |
1×10-10 |
BaCO3 |
2.6×10-9 |
CaSO4 |
7×10-5 |
CaCO3 |
5×10-9 |
表1表2
请回答下列问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填字母序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________________________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3.现有足量BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO物质的量浓度不小于0.01 mol·L-1,则溶液中CO物质的量浓度应≥______________。
甲醇应用于精细化工,塑料等领域,是基础的有机化工原料和优质燃料。工业上利用H2、CO和CO2等气体体系在催化剂条件下合成甲醇(CH3OH)。主要反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-91 kJ·mol—1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49 kJ·mol—1
副反应:③2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-206 kJ·mol—1
(1)写出反应②平衡常数的表达式。
(2)工业上可利用CH3OH(g)制备CH3OCH3(g),写出热化学方程式。
(3)生产中H2和CO按物质的量比为10:1投料,假设在反应容器中投入1molCO和10molH2在某温度下反应(只考虑反应①),达到平衡后,测得甲醇的物质的量分数为5%,计算CO转化率,写出计算过程。
(4)工业中常用甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在KOH(aq)介质中该电池负极的电极反应式。
按要求书写离子方程式:
(1)四氧化三铁溶于稀硝酸的化学方程式:___________________________________________
(2)偏铝酸钠溶液中通入过量CO2的离子方程式:_____________________________________
(3)制备漂白粉的化学方程式:_____________________________________________________
(4)氯仿与氯气在光照条件下反应的化学方程式:_____________________________________
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是。
(2)将2.4mol某金属投入某酸溶液中,恰好完全反应,并产生7.2g氢气,则此金属化合价为。
(3)某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下:
实验次数 项目 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
所取合金的质量/g |
20 |
20 |
40 |
所加稀硫酸的质量/g |
100 |
120 |
80 |
生成氢气的质量/g |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
①该合金中铁的质量分数是%(结果精确到1%)。
②本实验中所加稀硫酸的溶质的质量分数为%(结果精确到0.1%)。
由Fe、CuO、C、Al组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去):
(1)反应1中的化学方程式是:;
(2)反应2中的离子方程式是:。
(3)当溶液B变成溶液C时双氧水变成了水,请完成该反应的离子方程式:
(配平的化学计量数写在方框内,若计量数为“1”也要写出来)□ Fe2++ □ H2O2+ □ H+ = □ Fe3++ □ H2O
此该反应的还原剂为。
(4)已知固体B与浓硫酸共热可以产生两种气体,若反应后硫酸变成SO2,则1.5mol硫酸完全反应转移的电子数为mol。