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)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将 。
A.向正方向移动 | B.向逆方向移动 | C.处于平衡状态 | D.无法判断 |
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=-1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
写出该条件下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)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为 ,随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为 ;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 mL(标况下)。
(14分)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”)原因是________________________________________。
(2)试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是______________________________________;
(4)试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为______________________________________;
(5)某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为。
有A、B、C、D、E五种常见化合物,是由下列离子中的一种或几种形成的,阴离子有:硫酸根、硝酸根、碳酸氢根、氢氧根,阳离子有:钠离子、钾离子、铜离子、铝离子。
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:
①分别将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1) 写出B、D的化学式:B____________,D___________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物的化学式为____________。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为。
已知N2O4 (g) 2NO2 (g)ΔH<0,
(1)现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
(2)若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”、“不变”或“减小” )。反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=________mol·L-1·S-1。
(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动。
(11分)已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色退去。现有一个氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该反应中,化合价升高的反应物是______,化合价没有发生变化的反应物是______。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)_____________________。
(3)上述反应中,氧化剂是_______,1 mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”) ____mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色。说出NaBiO3的一个性质:______________________________。
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d、e,其中a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d在同一主族,且均能形成的A2B型氢化物,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。回答下列问题:
(1)元素a的名称为:________;元素e的简单离子的结构示意图:;元素c的两种氧化物的化学式为、。
(2)由这些元素形成的双原子分子有__________________。
(3)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为。