二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g) ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
。
(3)下列采取的措施和解释正确的是 。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式
投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
1mol CH3OCH3、1mol H2O |
2mol CH3OH |
1mol CH3OH |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
吸收a kJ |
放出b kJ |
放出c kJ |
平衡时体积(L) |
V1 |
V2 |
V3 |
反应物转化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列说法正确的是 。(填字母序号)
A. a+2c="37 " B. α1 + α2="1" C. V1 > V3 D. c1=
2c3
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。
(7分)A、B两种离子具有相同的电子层,A、B两元素的单质都能与水剧烈反应,在反应中A单质为氧化剂,B单质为还原剂。则:
(1)A离子的结构示意图为______________,B原子的结构示意图为______________。
(2)A元素位于______________周期______________族。新发现A的一种含氧酸的化学式为HAO,其中A的化合价为______________。
(3)A单质与水反应的化学方程式为___________ ___。
(4)B单质与水反应的离子方程式为____________ __。
(12分)(1)用电子式表示H2O和MgBr2的形成过程
H2O MgBr2
(2)写出CO2、Na2O2、H2O2的电子式:
CO2Na2O2H2O2
(3) H2O以键结合,MgBr2以键结合。NaOH以键结合,Na2O2以键结合(填极性键、非极性键、离子键)
(4)、
、
、D、E 5种粒子(分子或离子),它们分别含10个电子,已知它们有如下转化关系:①
;②
。
据此,回答下列问题:
①写出①反应的离子方程式。
②和C-的电子式
____________、C-____________。
X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物时,其电子式为,若XY2为共价化合物时,其形成过程的电子式为。
短周期元素的A、B、C在元素周期表中的位置如图所示,已知A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,B原子核内质子数和中子数相等。据此填空:
A |
C |
|
B |
(1)A的氢化物分子式为,电子式为。
(2)B的元素符号为,原子结构示意图为,在周期表中位于第周期族;
(3)C的单质分子式为,C的单质溶于水所得溶液叫。
据2004年1月17日网易报道,意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧化离子作用,制出了新型的氧分子O4,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,是一种高能量分子。
(1)下列有关O4的说法正确的是:
A.O4分子内存在极性共价键 |
B.合成O4的反应可看作核聚变反应,即不属于化学变化 |
C.O4与O3、O2都是氧的同素异形体 |
D.O4将来可用作更强有力的火箭推进的氧化剂 |
(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的:
上述反应中,(填序号)相当于氧分子的氧化;(填序号)相当于氧分子的还原。
(3)写出O22—的电子式:
(4)O2[PtF6]是一种含有O2+的化合物,请写出一种含有O2-的氧化物的化学式:__________________。