能源短缺是人类社会面临的重大问题。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: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应I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ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,5min后该反应达到平衡,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则用H2表示的该反应的反应速率为: ,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
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
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,设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为 。
② 用该电池电解200mL饱和食盐水(溶质足量),一段时间后,阴极得标况下气体2.24L,电解后溶液的pH为 (溶液体积变化忽略不计),要使电解后溶液复原,所加物质为 (填名称)。
有三瓶无色溶液的标签损坏了,只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2CO3溶液。甲、乙两位同学各用一种试剂,一次性鉴别都取得了成功。甲用的一种指示剂是_________;乙用的一种酸溶液是__________。丙同学没用任何试剂也鉴别成功了,他的鉴别过程是:取样于试管中,编号为a、b、c,然后将三种溶液两两混合,发现a加入b中有气泡产生,a加入c中有白色沉淀产生,则a、b、c分别是________、________、__________。
铝可以制成铝箔是利用了铝的____________性;铝比铁不容易生锈的原因是铝表面较易形成__________。工业上可用铁槽车运输浓硫酸,是由于常温下浓硫酸能使铁_________。铁与水蒸气反应的化学方程式为__________________________。
工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。
(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,理由是
。涉及的离子方程式为、
(不必书写Cu2O与盐酸的反应)。检验滤液A中Fe2+的试剂为(填试剂名称)。
(3)将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为 __ (填序号)。
A.氢氧化钠溶液 | B.硫酸溶液 | C.氨水 | D.二氧化碳 |
金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程为。
A、B、C、X是中学化学中常见的物质,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)。请回答下列问题:
(1)若X是强氧化性单质,则A不可能是__________(填序号)
A.CB.N2C.SD.Mg E.Al
(2)若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C为红棕色的气体。A转化为B的化学方程式为_________________。若B是一种常见的温室气体,则B转化为C的化学方程式。
(3)若X是金属单质,向B、C溶液中分别滴加AgNO3溶液,均产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B的化学式为____________。保存C溶液常加入少量X,其目的是________________________________。
(4)若A、B、C均为含有铝元素的化合物,若X为NaOH溶液,则A与X生成B的离子方程式_____________________________;若X为稀硫酸,则A与X生成B的离子方程式________________。
写出下列除去杂质所用的试剂和对应的离子方程式:
(1)FeCl2溶液混有FeCl3杂质,除杂试剂___________,离子方程式_________________________。
(2)CO2气体混有HCl杂质,除杂试剂_____________,离子方程式____________________________。
(3)NaHCO3溶液混有Na2CO3杂质,除杂试剂________,离子方程式___________________________。
(4)NO中混有NO2杂质,除杂试剂_____________,离子方程式_______________________________。