在298K时,热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) △H=-571.6KJ/mol 表示的意义是______________________________________;H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) △H=_______。
下表为部分短周期元素化合价及相应原子半径的数据:
元素性质 |
元素编号 |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
原子半径(nm) |
0.102 |
0.110 |
0.117 |
0.074 |
0.075 |
0.071 |
0.099 |
0.077 |
最高化合价 |
+6 |
+5 |
+4 |
+5 |
+7 |
+4 |
||
最低化合价 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:
①A与D可形成化合物AD2、AD3;
②E与D可形成多种化合物,其中ED、ED2是常见的化合物,C可用于制光电池。
(1)E在周期表中位置是________________;
(2)C和H的气态氢化物的稳定性强弱关系为______________(用分子式表示);
(3)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是_____________________________________。
(4)工业上可用纯碱溶液处理ED和ED2,该反应如下:
ED+ED2+Na2CO3===2________+CO2
横线上某盐的化学式应为________。
(5)在一密闭容器中发生反应2AD2+D22AD3 ΔH=-47 kJ/mol,在上述平衡体系中加入18D2,当平衡发生移动后,AD2中18D的百分含量________(填“增加”“减少”或“不变”)其原因为______________________________________________
(6)请设计一个实验方案,使铜和稀的H2AD4溶液反应,得到蓝色溶液和氢气。在下列方框内绘出该实验方案装置图。
CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2=2CO+2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,则:
①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图所示,则CH4的转化率为________。
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出,C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH=________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量 |
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2 |
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2) |
D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料 |
(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1
②3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1
反应2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是_________________________________________。
化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现提供H2燃烧反应中有关物质的化学键键能: H—H键键能为Q1 kJ·mol-1、H—O键键能为Q3 kJ·mol-1、O2分子内氧原子间的键能为Q2 kJ·mol-1。
(1)请根据上述数据,在图中标注的数字处,填出能量变化的数值或根据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸收”热量。
(2)请写出1 molH2燃烧生成液态水的热化学反应方程式:____________________________。
有一种白色粉末,含有下列阴离子和阳离子中的几种。
阴离子:S2-、Cl-、NO3—、SO42—、CO32—、HCO3—、MnO4—。
阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+。
将该白色粉末进行下列实验,观察到的现象如下:
实验操作 |
现象 |
a.取少量粉末,加水、振荡 |
全部溶解、 |
溶液无色透明 |
|
b.向所得溶液中慢慢滴入苛性钠溶液,并加热 |
无明显现象 |
c.取少量粉末,加盐酸 |
无明显现象 |
d.取少量粉末,加稀H2SO4和稀HNO3的混合液 |
有白色沉淀生成 |
根据实验推断:
(1)从a实验中,可推断粉末中不可能有______________(填离子符号,下同)。
(2)从b实验中,可推断粉末中不可能有_____________________________________。
(3)从c实验中,可推断粉末中不可能有________________________________。
(4)从d实验中,可推断粉末中不可能有________,一定含有________。
(5)以上各实验仍无法确定是否存在的离子是____________。