燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)①对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 。
②若用甲烷作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H < 0
①对于该反应下列说法正确的是( )
A.若温度升高,则反应的平衡常数K将增大” |
B.一定条件下增加H2的浓度可以提高反应速率 |
C.加入催化剂可提高CO2的转化率 |
D.恒温恒容条件下若压强保持不变,可认为反应到达平衡状态 |
②将6 molH2和2 mol CO2在2L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即1/6),此时CO2的转化率为
无机化合物A和金属B是中学化学常见的固体,其中A显淡黄色。相同质量的A、B都能与液体C反应放出气体,两气体又能恰好完全反应生成C。利用B在高温下的挥发性,可通过它的碳酸盐和焦炭在真空环境中来制备B。化合物D可作为有机反应中的脱氢试剂,1molD和1mol NH4Cl反应生成2mol气体E和1molB的氯化物。已知标准状况下气体E的密度为0.76g·L-1。
请回答下列问题:
(1)题中制备B的化学方程式为。
下列物质能替代焦炭的是。
A.NaB.H2C.KMnO4D.Cl2
(2)写出D与过量盐酸反应的化学方程式。
(3)B与E在一定条件下(填“可能”或“不可能”)直接发生反应产生D,判断理由是。
(5分)五种短周期元素A、B、C、D、E,A原子的最外层电子数是次外层的3倍;B是第三周期中除稀有气体外原子半径最大的元素;B和D能形成BD型离子化合物,且B、D的原子核外电子层数相同;C和D能形成CD3的化合物;C原子比E原子多1个电子;1.8 g C与足量的稀H2SO4反应,所产生的氢气在标准状况下的体积为2.24 L;C原子中质子数比中子数少1。则:
(1)元素A在周期表中的位置。
(2)D与E形成的化合物的电子式。
(3)A、B、D简单离子的半径大小关系。(用离子符号表示)
(4)C单质溶于B的最高价氧化物的水化物的离子方程式。
(8分) Q、W、X、Y、Z元素为前四周期元素,且原子序数依次增大,Q元素的阳离子核外无电子,W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y是地壳中含量最多的元素,Z的价电子排布式为3d64s2。
(1)Z位于元素周期表第________周期第________族,
(2)W的第一电离能________(填“大于”或“小于”)X的第一电离能。
(3)Z基态原子的价电子排布图为______________________________________,Z的单质与过量的X 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式为____________________。
(4)已知:①WQ4(g)+4XY2(g)=4XY(g)+WY2(g)+2Q2Y(g) ΔH=-574 kJ/mol
②WQ4(g)+4XY(g)=2X2(g)+WY2(g)+2Q2Y(g) ΔH=-1 160 kJ/mol
此温度下若用4.48 L(已折算成标准状况下)WQ4还原XY2至X2。整个过程中放出的热量为___kJ。
(8分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的电子排布式为_____________________;
(2)写出与CO互为等电子体的分子__________________;
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
①TiCl4为______化合物(填“离子”或“共价”)(已知电负性:Ti—1.5,Cl—3.0);
②TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化;
③配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为,中心离子配位数为;
(4)TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式为_____________________________________。
短周期元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)Y位于元素周期表中第___________周期第_______________族;
(2)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式__________,该分子中中心原子采取______杂化,分子的空间构型为___________________;
(3)由元素氢、X、Y三种元素形成两种常见化合物的水溶液均呈酸性,试分别写出它们其分子式________、________,并比较它们酸性强弱:________________。