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 上述反应符合“原子经济”原则的是 _____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
② 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“<”)。
③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,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) ΔH1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2= -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH3= -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,
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为 。
② 工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为
。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题:
(1)图中“试剂1”为 。
(2)加入CuO作用是调节溶液pH,则pH的范围为 。
金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
pH |
氢氧化物开始沉淀 |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀 |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中,应先通入气体是 (填物质的化学式)
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
A、B、C、D、E是短周期的五种主族元素。A元素的某种原子,其核内没有中子;B元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与B处于同一周期,且原子半径小于B;D与C是同主族元素;E元素的一价阳离子和C元素的阴离子具有相同的电子层结构。根据上述信息回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图是 ;C元素原子的轨道表示式是 ;D元素原子的价电子排布式是 ;
(2)A元素分别与C、D两元素形成的化合物的稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示) ;
(3)由B、D、E三种元素组成的某种化合物的水溶液能使pH试纸先变蓝后褪色,写出该化合物的化学
式 ;用一个离子方程式表明该化合物水溶液使pH试纸先变蓝后褪色的原因 。
有以下物质:①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2 ⑨H-C≡N
(1)只含有极性键的是 ;只含有非极性键的是 ;既含有极性键又含有非极性键的是 。
(2)只含有σ键的是 ;即含有σ键又含有π键的是 ;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ;
在a、b两支试管中,分别装入足量Na2CO3粉末,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白。
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是__________,不同点是__________________。原因是__________________。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是a__________b,反应完毕后生成气体的总体积是a__________b,原因是__________________。
(1)在其他条件不变的情况下,研究改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]
对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响且△H<0,实验结果可表示成如图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________。
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________mol,NH3体积分数为_________,此条件下(T2),反应的平衡常数K=_________,当温度升高时该平衡常数将__________。
③图像中T2和T1的关系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O24NO+6H2O ,4NH3+3O2
2N2+6H2O温度较低时以生成__________为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是