甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+2H2(g)
CH3OH (g) △H 1(反应Ⅰ)
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+
O2(g)=CO2(g) △H 2=-283 kJ·mol-
1 (反应Ⅱ)
H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1 (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表:
| 化学键 |
C-C |
C-H |
H-H |
C-O |
C O |
H-O |
| 键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
⑴反应Ⅰ的焓变△H1= 。
⑵CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为:
CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H4
该反应的焓变△H4= 。
与CO和H2相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是
。
⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为 。
为提高甲醇的产率,可以采取的措施有
(写出3点)。
既能提高产率,又能提高反应速率的措施是 。
⑷甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)。其工作原理示意图如下:
①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化
学式)
②负极的电极反应式为 。
党的十七大报告指出:“加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力,坚持节约资源和保护环境的基本国策,发展环保产业.”
(1)下列有关做法不符合上述要求的是________.
| A.将煤液化、气化,提高燃料的燃烧效率 |
B.安装汽车尾气催化转化装置,使之反应:4CO+2NO2 4CO2+N2 |
| C.大力推广乙醇汽油的同时,研究开发太阳能汽车和氢燃烧电池汽车 |
| D.在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中要大力发展火力发电 |
(2)将煤转化为水煤气的主要化学反应为
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g);C(s)、H2(g)和CO(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol ①
H2(g)+
O2(g)===H2O(g)ΔH=-242.0 kJ/mol ②
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol ③
请回答:
①根据以上数据,写出C(s)与H2O(g)反应的热化学方程式:_____________________________________.
②水煤气不仅是优良的气体燃料,也是重要的有机化工原料,CO和H2在一定条件下可以合成:a.甲醇;b.甲醛;c.甲酸;d.乙酸.试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应,合成上述________(填序号)物质时,可以满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.
X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。
已知:① X可分别与Y、W形成X2Y,X2Y2、XW等共价化合物;② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答:
(1)Z2Y的化学式是。
(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是。
(3)如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
接通S1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转。此时:
C(I)的电极名称是(填写正极或负极);
C(II)的电极反应式是。
(4)铜屑放入稀硫酸不发生反应,若在稀硫酸中加入X2Y2,铜屑可逐渐溶解,该反应的离子方程式是。
已知A、B、C、D均为短周期元素,它们的原子序数依次递增。 A是最外层为一个电子的非金属元素,C 原子的最外层电子数是次外层的3倍; C和D可形成两种固态化合物,其中一种为淡黄色固体;B和C可形成多种气态化合物。A、B、C三种元素可以形成离子晶体,该晶体中各元素原子的物质的量之比为A:B:C=4:2:3。请回答下列问题:
(1)写出B的原子结构示意图,写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式。
(2)元素原子的物质的量之比为A:B:C="4:" 2:3 的晶体名称为, 其水溶液显性,其反应的离子方程式为。
(3)请写出A2C和BA3分子中电子数相同,且仍由A、B、C元素中任意两种元素组成的微粒的符号(举两例)、 。
(4)写出由B、C元素组成且元素原子质量比为B:C=7:12的化合物的化学式。
已知25℃和101KP时
① CO(g)+ 1/2 O2(g)====CO2(g)ΔH1 = -283.0 kJ/mol
② H2(g)+ 1/2 O2(g)====H2O(l)ΔH2= -285.8 kJ/mol
③ C2H5OH(l)+ 3 O2(g)="===" 2 CO2(g)+ 3 H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol
试计算2CO(g)+4 H2(g)="===" H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH4
某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
| 实验方案 |
实验现象 |
| ①将氯水滴加到溴化钠溶液中,振荡后加入适量CCl4溶液,振荡,静置 |
A.浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失 |
| ②将一小块金属钠放入冷水中 |
B.分层,上层无色,下层紫色 |
| ③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后,再加入适量CCl4,再振荡,静置 |
C.浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失 |
| ④将一小块金属钾放入冷水中 |
D.分层,上层无色,下层橙色 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:_______________________________________。
(2)实验用品:
①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1 NaI溶液、CCl4等。
②仪器:________、________、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式):
| 实验方案 |
实验现象 |
化学方程式 |
| ① |
||
| ② |
||
| ③ |
||
| ④ |
(4)实验结论:________________________________________________________________________。
(5)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论________________________________________________。