下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:
。
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置 (填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由,若能,请指出正、负极 。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。
现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用碱性溶液为电解液;则氢气应通入 极(填a或b,下同),电子从 极流出。a极发生电极反应式为:_____________________________。
已知W、X、Y、Z为四种短周期元素,原子序数依次增大。其中W元素的原子核内只有1个质子;X是化合物种类最多的元素;Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;Z是短周期中最活泼的金属元素。
(1)X的原子结构示意图为__________________。
(2)XY2与Z2Y2反应的化学方程式____________________________________。
(3)W、Y、Z三种元素可组成一种离子化合物,其中阳离子所含电子数与阴离子所含电子数之比为___________________________。
“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的气是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为1∶1。已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量;1molH2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式:__________________,若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量____________890kJ(填“> ”“=”或“<”)。
(2)忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为____________;燃烧生成的CO2的质量比约为____________。
(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是________________________________________________。
家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×105kJ,试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式:________________________。已知1 mol 液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量,则1 mol 丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为______kJ。
“西气东输”是西部大开发的重点工程,这里的“气”指天然气,其主要成分为甲烷。
(1)工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,它们的体积比约为1∶1。已知:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
若不考虑水煤气中其他成分,相同状况下要获得相等的热量,所需甲烷与水煤气的体积比约为_________,它们燃烧生成的CO2的物质的量之比约为______________。
以甲烷代替水煤气作民用燃气,其优点是_________。
(2)某化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到CO和H2为主的混合气,这种混合气可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH1=-36kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH2=+216kJ·mol-1
由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为____________________________;求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比__________。
(8分)已知A~K均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下图所示的转化关系,其中A为两种物质组成的混合物,H、I、K为单质,H是气体,G是红褐色沉淀。(反应过程中生成的水及其他产物没有列出)
请回答以下问题:
(1)写出下列物质的化学式:H____________,J____________。
(2)写出A跟盐酸混合反应生成B的化学方程式:______________________。
(3)写出C跟氯气反应生成E的化学方程式:______________________。