煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1
①该反应能否自发进行与__________有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是__________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为__________。
②该反应的逆反应为 __________(填“吸”或“放”)热反应
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是___________。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
(1)能源是当今社会发展的三大支柱之一。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,主要成分为甲烷,甲烷燃烧的化学方程式为:;
标准状况下,11.2L甲烷燃烧时,转移电子的物质的量为mol。
s
在如图构想的物质循环中太阳能最终转化为能。
(2)钢铁的腐蚀现象非常普遍,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀
的主要原因,某同学按右图进行钢铁腐蚀的模拟,则
负极的电极反应式为,
正极的电极反应式为。
【提示:电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2】
(3)海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用,下图是海带中提取碘的示意图:
操作①的名称是;反应②的离子方程式是,下述物质中不可做试剂③的是。
A.乙醇 | B.苯 | C.乙酸 | D.四氯化碳 |
元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,表中所列字母A、D、F、G、Q、M、R、N、T分别代表某种化学元素。请依据这9种元素回答下列问题。
(1)表中T的元素符号为,金属性最强的元素是(填元素符号)。(2)元素的非金属性:MR(填“>”或“<”)。
(3)R的最高价氧化物对应水化物的化学式是。
(4)F、G两元素形成的淡黄色固体物质的电子式为,该物质含有的化学键的类型是。
(5)表中某些元素的原子可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子,这些离子的半径由大到小的顺序是(填离子符号)。
(6)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为。
(7)A与D形成分子的空间结构可能是(填序号)。
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s) 4CO(g) + BaS(s)△H1 =" 571.2" kJ·mol-1①
BaSO4(s) + 2C(s) 2CO2(g) + BaS(s)△H2=" 226.2" kJ·mol-1②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为。
(2)反应C(s) + CO2(g) 2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
(3)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
①下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有:。(填字母)
a.减少化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
②将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2 + 6H2OC6H12O6 b.CO2 + 3H2
CH3OH +H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH d.2CO2 + 6H2
CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中,最节能的是,原子利用率最高的是。
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红
色(或砖红色)的
和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是
______________________________________________________________________。
(4)X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。
(12分) 铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:K=
②该温度下,在2L盛有
粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单
质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①②
(3)写出氢氧化铝在水中发生碱式电离的电离方程式:
欲使上述体系中
浓度增加,可加入的物质是。