、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) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
H2
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H1 0(填“>”“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为 .
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应Ⅰ进行甲醇合成,T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻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比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CO、H2后,在T5℃反应10min达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
现有只含C、H、O的化合物A~D,方框内给出了它们的有关信息。
⑴试写出D的分子式
⑵试写出A发生银镜反应的化学方程式
M为一种常见的液体试剂。下列物质在一定条件下可发生如下图所示的转化关系。
回答下列问题:
⑴写出淡黄色粉末和M反应的化学方程式
⑵若固体乙是硫化铝,则:
①C化学式是,G的化学式是;
②H溶解于A溶液的离子方程式是;
⑶若白色沉淀D不能溶解于A溶液,气体C能使湿润的试纸变蓝,则固体乙的化学式可能是
现有A、B、C、D四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种分子中含有相同数目质子的化合物,C和D结合生成化合物丁。B、C两种元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如图:
⑴根据以上条件,可以确定A、B、C、D四种元素中三种,不能被确定的第四种元素是 ,
写出转化关系图中已确认的反应的化学方程式:
⑵以下四个补充条件中的任何一个都可以进一步确定第四种元素,但其中一个条件推断出的第四种元素与其余三个条件推断出的第四种元素不同,这个条件是 ;
A.化合物甲与丙、乙与丙均能够发生反应 B.化合物甲、乙、丙都是无色物质,其中只有甲有刺激性气味 C.通常情况下乙和丁不发生反应,若将乙、丁、单质C混合,立即发生化合反应。
|
D.单质C和化合物丁不能共存。
依据该条件推断,第四种元素在周期表中的位置为 ;1932年,美国化学大师Linus Pauling提出电负性(用希腊字母χ表示)的概念,用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。Linus Pauling假定F的电负性为4,并通过热化学方法建立了其他元素的电负性。Linus Pauling建立的主族元素的电负性如下:
H:2.1 |
||||||
Li:1.0 |
Be:1.5 |
B:2.0 |
C:2.5 |
N:3.0 |
O:3.5 |
F:4.0 |
Na:0.9 |
Mg:1.2 |
Al:1.5 |
Si:1.8 |
P:2.1 |
S:2.5 |
Cl:3.0 |
K:0.8 |
Ca:1.0 |
Ga:1.6 |
Ge:1.8 |
As:2.0 |
Se:2.4 |
Br:2.8 |
Rb:0.8 |
Sr:1.0 |
In:1.7 |
Sn:1.8 |
Sb:1.9 |
Te:χ |
I:2.5 |
Cs:0.7 |
Ba:0.9 |
Tl:1.8 |
Pb:1.9 |
Bi:1.9 |
Po:2.0 |
At:2.2 |
Fr:0.7 |
Ra:0.9 |
回答下列问题:
⑴纵观各周期主族元素电负性变化,谈谈你对元素性质呈现周期性变化的理解:;
⑵预测Te元素χ的值;
⑶你认为Linus Pauling提出电负性的概念是确定化合物中原子哪种能力的相对大小?;
⑷大量事实表明,当两种元素的电负性差值小于1.7时,这两种元素通常形成共价化合物。用电子式表示AlBr3的形成过程。
(本题共13分)以下两个化学实验是某小组的同学对海水中化学资源的探究活动。
(一)从海带灰中提取碘
从海带灰中提取碘的实验流程如下:
(1)实验流程中,括号里①②③表示的是操作方法,请填写:
①②③
(2) 实验流程中,“煮沸2~3分钟”主要作用是。
(3)实验流程中,“滴加稀硫酸和加入H2O2”主要作用是______________。
(二) 测定卤水中硫酸镁的含量
用海水制盐,分离出食盐后的卤水,主要含有氯化钠和硫酸镁。测定卤水中硫酸镁含量的实验步骤如下:
①量取该卤水样品100mL。
②取用一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液100mL,平均分四次依次加入到该100mL卤水样品中,充分振荡。
③每次实验所得数据见下表
![]() |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入氢氧化钠溶液的体积/mL |
25 |
25 |
25 |
25 |
生成沉淀的总质量/g |
0.29 |
X |
0.87 |
0.87 |
请回答
(4)请写出实验过程中所涉及到的反应离子方程式____________________。
(5)上表中X是因为实验过程中漏记了数值,你推测X的数值为_____。
(6)实验中所用到的氢氧化钠溶液物质的量浓度为_______________。
(7)100mL卤水中含硫酸镁的质量是_________g