将水煤气化转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气。
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。
①此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能增大碳的转化率的措施是 ;
A.加入C(s) | B.加入H2O(g) | C.升高温度 | D.增大压强 |
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为: CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g) △H=-519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 ;
(3)合成气经压缩升温后进入甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应如下: 2H2(g)+CO(g) CH3OHg); △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①该时间段内反应速率v(H2)= mol-1·L-1·min-1。
②比较此时正、逆反应速率的大小:
(填“>”、“<”或“=”)
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三元素的名称:A是__________,B是__________,C是__________。
(2)B、C两元素可形成BC6型化合物,该化合物(填“能”或“不能”)燃烧,其理由是______________________________________________________________________________。
设X、Y、Z代表3种元素。已知:
①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个
③Y和Z两元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子
据此,请填空:
(1)Y元素是_________,Z元素是_________。
(2)由X、Y、Z三元素所形成的含68个电子的盐类化合物的分子式(即化学式)是___________。
A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三元素的名称:A是__________,B是__________,C是__________。
(2)B、C两元素可形成BC6型化合物,该化合物(填“能”或“不能”)燃烧,其理由是______________________________________________________________________________。
A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期;C是F不同周期的邻族元素;B原子最外层电子数是次外层的两倍;A、B两元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;E和F的原子序数之和为30。由上述六种元素中的两种元素组成的甲、乙、丙、丁、戊、己六种化合物如下图所示:
请完成下列问题:
(1)化合物己的电子式:________________。
(2)向含有1 mol乙的水溶液中加入MnO2,该反应中电子转移的物质的量为______mol。
(3)化合物丙中所有的原子都在同一直线上,实验室制取丙的化学方程式为____________。
(4)F的单质与甲反应的离子方程式为_______________。
(5)将丁与二氧化碳反应生成的盐置于戊的水溶液中,发生反应的离子方程式为___________。
下表是元素周期表的一部分,完成下列有关问题:
(1)写出下列元素符号:①__________,⑥__________,⑦__________,⑪__________。
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是_____,最活泼的非金属元素是_____,最不活泼的元素是_____。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是_____,碱性最强的是_____,呈两性的氢氧化物是_____,写出三者之间相互反应的化学方程式:_______________
(4)在这些元素中,原子半径最小的是_____,原子半径最大的是_____。
(5)在③与④中,化学性质较活泼的是,怎样用化学实验证明?答:__________。在⑧和⑫中,化学性质较活泼的是_____,怎样用化学实验证明?