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叫煤化工。
(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,
①该反应在常温下 自发进行(填“能”与“不能”);
②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有
Ⅰ混合气体的密度; Ⅱ容器内气体的压强;
Ⅲ混合气体的总物质的量; ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是 。
起始浓度 |
甲 |
乙 |
丙 |
c(H2)/mol/L |
0.010 |
0.020 |
0.020 |
c(CO2)/mol/L |
0.010 |
0.010 |
0.020 |
A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
(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反应
①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
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2) =" 2.4" mol;其它条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2) =" 0.82" mol,则T2 T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式: ;
②该转化的积极意义是 ;
③有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由:
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______________________________________
________________________________________________________________________。
某新型无机非金属材料A,由两种非金属元素组成,其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得:①B+NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4];②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成,进行了下图所示的转化实验,图中G、F、H均为难溶于水的物质,且为白色粉末,图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题:
(1)写出化合物B和化合物G的化学式__________、________。
(2)写出反应②的离子方程式: ___________________________________________。
(3)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)分析反应③,你能得出的结论是________________________________________(合理即可)。
硼砂(Na2B4O7)与NH4Cl共热,再用盐酸、热水处理,可得到白色固体氮化硼(BN)。
(1)配平方程式:________Na2B4O7+________NH4Cl===__________NaCl+__________B2O3+__________BN+________。
(2)BN是一种新型无机材料,它有两种结构,一种具有石墨结构,可作为润滑材料,它具有的性质是__________;一种具有金刚石结构,可作耐磨材料,它具有的性质是__________________________。
中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯”1号。
(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是________。
(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路,其使用的材料叫________,主要化学成分是________。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因 ________________________________________________________________________。
玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英沙、________和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为______________________、_____________________。
(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。玻璃钢具有________________________等优异性能(写出两点即可)。
(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是______(填字母代号)。
a.深埋
b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料
d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂