(14分) “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1 ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1 ③
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移 mol e-。
(2)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体在正极反应,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为 。
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如右图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K= ;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)总:n(B)总= 。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是 。
A 降温 B 加压 C 使用催化剂 D 将甲醇从混合体系中分离出来
A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大,而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大。A、D同主族;B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为10;E的单质可做半导体材料;C与E两元素形成的化合物可与A、C、D形成的化合物Y发生反应;B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M。1molM中含有42mol电子。回答下列问题:
(1)E元素在周期表中的位置:周期族;化合物M中含有的化学键类型有__________________________;用电子式表示化合物A2C的形成过程:___________________________________________
(2)比较B、C、E形成的气态氢化物的稳定性(用化学式表示):>>;写出C与A形成的18e-化合物的电子式;
(3)写出C与E两元素形成的化合物与Y溶液反应的离子方程式:
____________________________________________________;
(4)以铂作电极,以Y溶液作为电解质溶液,A、C元素的单质分别在两电极上发生原电池反应,则负极上的电极反应式为__________________________。
(1)写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:
;
(2)根据上述反应设计一个原电池,画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)
;
(3)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出两电极洗净干燥后称量,总质量为62 g,则反应过程中转移电子的数目为。
某核素的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为;若X的核内中子数为20,则37 g XCl2中所含质子的物质的量。
分子中含有10个氢原子的烷烃的分子式是;这种烷烃具有种不同的结构;写出其中没有支链的烃的结构简式,
写出该物质与氯气反应生成一氯代物且氯原子在一端碳原子上的化学方程式并注明反应的类型:_____________________________________________________________________。
已知,向Zn2+离子溶液中滴加氨水,生成Zn(OH)??2白色沉淀;但是氨水过量时,沉淀又溶解,生成了Zn(NH3)42+。此外,Zn(OH)2既可溶于盐酸,也可溶于过量NaOH溶液中,生成ZnO22-,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。
现有3组离子,每组有2种金属离子。请各选用1种试剂,将它们两者分开。可供选用的试剂有:A 硫酸 B 盐酸 C 硝酸 D 氢氧化钠溶液 E 氨水(填写时用字母代号)
请填写下表:
离子组 |
选用的试剂(填代号) |
沉淀物的化学式 |
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Zn2+和Al3+ |
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Zn2+和Ba2+ |
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Fe3+和Al3+ |