科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ/mol、-283.0 kJ/mol和-726.5 kJ/mol。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是__________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________;
能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,写出基态镍原子的核外电子排布式。
(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图,分子中碳原子轨道的杂化类型为;1mol C60分子中σ键的数目为。
(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。
①第一电离能:AsSe(填“>”、“<”或“=”)。
②硫化锌的晶胞中(结构如图所示),硫离子的配位数是。
③二氧化硒分子的空间构型为。
(4)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用,一种金属镁酞菁配合物的结构如下图,请在下图中用箭头表示出配位键。
2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议,就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)
随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速(H2)=_______。
②下列措施中一定不能使(CH3OH)/ (CO2)增大的是_______。
A.降低温度 | B.缩小容器的容积 |
C.将水蒸气从体系中分离 | D.使用更有效的催化剂 |
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数K=________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。
(3)标准状况下,将1.12L CO2通入100mL 1mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为________;
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处的通入的是_____(填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是________。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_________。
W.X.Y.Z均为短周期主族元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,X的原子序数是Z的原子序数的一半;W.Y.Z位于同一周期。
(1)W的单质是一种色晶体。
(2)W.Y.Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是(用化学式表示,Z的气态氢化物与其同主族元素气态氢化物化学式写法相似)。
(3)用化学方程式证明元素原子的得电子能力Y强于W
(4)Y的最高价氧化物为无色液体,0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量,写出该反应的热化学方程式。
(5)已知A.B.C.D四种物质存在如下反应关系: A+BC+D
①若A是Y和Z常见价态的化合物,B是X的氢化物,D是Y的氢化物,反应过程中没有化合价变化,该反应的化学方程式是。
②若A是Z的单质,B为红色固体,D为紫红色固体单质,高温下发生该反应,C的化学式是。D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,生成的气体会对大气造成污染。用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐,其中一种盐可用作防腐剂,烧碱溶液吸收气体的离子方程式是。
(16分)化合物X是一种常用的香精。已知X的相对分子质量为100,X能水解,完全燃烧只生成CO2和H2O,且X分子中碳和氢元素总的质量百分含量约为68%。
(1)X的分子式是。
(2)G和X互为同分异构体,且具有相同的官能团,用烃A合成G的路线如下:
①写出A和D的结构简式:A.,D.。
②B→C反应的反应条件是。
③E→F的反应类型是反应,该反应的化学方程式为。
④G→H的化学方程式为。
(3)与D具有相同官能团的D的同分异构体还有的同分异构体还有种。
(14分A、B、C、D 、E、F是常见的气体,其中A、B、C、D为单质,有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。
请回答下列问题:
(1)D的电子式为。
(2)反应③的离子方程式为。
(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为。
(4)常温下0.1mol/L的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是。
①该溶液的pH=11
②该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度为0.1mol/L
③将pH=11的Y溶液加水稀释100倍后,pH值为9
④该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22
⑤0.1mol/L的盐酸溶液V1 L与该0.1mol/L的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2
(5)常温下pH=a的X溶液和pH=b的Y溶液等体积混合,若a+b=14,则混合后的溶液呈________性,混合溶液中各离子浓度大小关系为____________________。