能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(I)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) ="==" H2O(g) △H="+" 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 (2分).
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。
②对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 | B.增加CO2的量 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原比例再充入CO2和H2 |
③某温度下,将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) ="0.5" mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为 。
④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极,稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________
(3)对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。,则该反应的化学方程式为________。(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
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。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH
(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH0,△S0(填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为mol·L-1·s-1 。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A.压缩容器体积 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
下列反应在210℃时达到平衡:
①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g);△H1>0K1=10
②CO(g)+Cl2(g)COCl2(g);△H1<0K2= 5×103
③PCl5(g)+CO(g)COCl2(g) + PCl3(g)K3
(1)反应③的平衡常数K3 =。
(2)要使反应①和反应②的K数值相等,可采取的措施是(填序号)。
A.降低反应①、②体系中Cl2浓度 | B.反应①、②选择不同的催化剂 |
C.反应①、反应②同时升高温度 | D.降低反应①、反应②的体系压强 |
E.反应①降低温度,反应②维持210℃
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:;
(2)若已知下列数据:
化学键 |
H-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
435 |
943 |
试根据表中及图中数据计算N-H的键能kJ·mol-1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1______,E2______(填“增大”、“减小、”“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ;△H1= akJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g);△H2= bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3=kJ/mol(用含a、b的式子表示)
有一无色透明溶液,,可能含有Na+、K+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO32-、SO42-离子中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象如下。
①取少量该溶液,滴加氯水,氯水褪色。
②取少量该溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热, 有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③用洁净的铂丝蘸取该溶液,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
④取少量该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加足量稀硝酸,沉淀不溶解。
根据上述实验现象判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是。
(2)溶液中可能存在的离子是。
(3)为进一步确定可能存在的离子,应该补充的实验是。
A、B、C、D、E是短周期元素,周期表中A、B、C同周期,C与E同主族。A与C的最外层电子数之比为2∶3,B的最外层电子数比C的最外层电子数少1,常见化合物D2C2与水反应生成C的单质,且溶液能使酚酞试液变红。
(1)元素E位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)D2C2的电子式为_______________;B的氢化物的结构式为 _______________;
(3) B的氢化物与B的最高价氧化物的水化物反应生成Z,则Z中的化学键类型为______________。
Z与D的最高价氧化物对应水化物浓溶液共热反应的离子方程式为:______________。
(4)B的最高价氧化物的水化物(浓溶液) 跟铜反应的离子方程式:
______________ 。
(5)化合物EC2通入到BaCl2和H2O2的混合溶液,生成白色沉淀,有关反应的离子方程式为 _____________。