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
阅读下面的图表和短文,简要回答问题:
土壤污染是指土壤中积累有毒、有害物质,危害植物生长,或者残留在农作物中进入食物链而危害人体健康。人从自然界取得资源和能源,经过加工、调配和消费,最终以废弃物撒向土壤,或通过大气、水体和生物向土壤中排放和转移。当输入的污染物数量超过土壤的容量和自净能力时,必然引起土质的恶化,发生土壤污染。污染的土壤对农作物生长不利。
设计实验测定本地区土壤的酸碱性。(简要写出操作步骤)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
据你所学化学知识提出防止土壤污染的措施。(至少3种)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
我市某中学的同学自制一种黄色花汁,加入到不同试剂中,观察到的现象如下:
| 试剂 |
稀盐酸 |
食盐水 |
蒸馏水 |
草木灰水 |
石灰水 |
| 颜色 |
红 |
黄 |
黄 |
绿 |
绿 |
小强同学根据以上信息进行如下实验:
(1)用该花汁去检验附近小化工厂排放废水的酸碱性,显浅红色,则此废水显________性。
(2)用该花汁测知家中花盆土壤显酸性,打算加入上表中的____________________来改良。
用化学方程式表示用石膏、硫酸铝改良碱性土壤有关反应的离子(或化学)方程式____________________________、____________________________。
“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有划时代的意义。请你回答以下问题:
(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
SiO2
Si(粗)
SiHCl3
Si(纯)
①写出步骤a的化学方程式_________________________________________________。
此反应不能证明C的非金属性比Si强,请你用一个化学方程式来说明C的非金属性比Si强的事实______________________________________。
②步骤b经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是________;
(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素,铁以化学性质活泼用途广泛而著称。其中在工业上常用于印刷铜电路板工业,请写出反应的离子方程式_____________________________。
(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:__________________________________,________________________________。
(4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系,胶体粒子的直径大约是________,区分胶体和溶液最经典的方法是___________________。
(5)高分子材料。一种新型高效净水剂[AlFe(OH)nCl6-n]m属于无机高分子材料,广泛应用于生活用水和工业污水处理,其中铁元素的化合价为________价。
氧化铝有两种变体,一种是αAl2O3,一种是γAl2O3,γAl2O3可用Al(OH)3在723 K时加热制得,它不耐酸;αAl2O3是天然刚玉的主要成分,硬度很大,且对酸有极强的稳定性。αAl2O3可以用γAl2O3高温煅烧制得。已知氧化铝可由铝铵矾加热制得,铝铵矾[(NH4)Al(SO4)2·12H2O]受强热分解的产物为:Al2O3、NH3、N2、SO3、SO2和H2O。
(1)写出铝铵矾受强热分解的化学方程式_____________________________________
________________________________________________________________________,
氧化产物是________,还原产物是________,它们的物质的量之比为________。
(2)在含有1 mol的铝铵矾溶液中,需加入________molBa(OH)2,沉淀的物质的量最大,离子方程式为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将上述反应中的Al2O3加入适量的氧化铬,在氢氧焰上强热,熔融后使其结晶,可以制成人造红宝石,可用于做激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种Al2O3的变体?________,如何用简单方法证明是该变体______________________________________
________________________________________________________________________。