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:
对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图所示,则关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态说法正确的是()
A.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体 |
B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体 |
C.X、Y、Z、W皆非气体 |
D.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体 |
由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂,该混合物在高温条件下能发生置换反应。为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成,分别进行下列实验:
(1)若取10.7 g该样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为a L。反应的化学方程式是,样品中铝的质量分数是(用含a的表达式表示)。
(2)若取同质量的样品,在高温下使其恰好反应,则a =L;该反应的化学方程式是。
(3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为b L,该气体与(1)中所得气体的体积比a∶b =_______。
已知A、B、C均为常见单质,其中A是金属,B、C是非金属,在一定条件下相互转化关系如下图所示(反应条件和部分产物已省略)。
请回答下列问题:
(1)若常温下,B、C均为气体,D为黑色磁性固体,则C的化学式为, A和E反应生成D的化学方程式为。
(2)若常温下,B为气体,C为黑色固体粉末,则金属A的原子结构示意图为, A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为。
“比较法”是化学研究的基本方法之一,请运用比较法解答下列问题:已知在一定条件下,过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。
如: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2, Na2O2+CO=Na2CO3。
(1)试分别写出Na2O2与SO2、Na2O2与SO3(g)反应的化学方程式:
、
(2)当1 mol SO3(g)参加反应时,转移电子的物质的量为mol。
(3)通过比较可知:在氧化物中,当非金属元素处于(填“最低”、“中间”或“最高”)价时,其氧化物与过氧化钠反应就有O2生成。
A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是、S
、Cl—、C
的某一种。
(1)若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色。
(2)若向(1)的四支试管中分别加盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出。
根据(1) 、(2)实验事实可推断它们的化学式为:
A.B.C.D.