CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
⑴250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= 。
⑵以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
⑶以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式: 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。
已知A、B、C是单质,其中C是绿色植物光合作用的产物之一,X、Y是化合物,它们之间的转化关系如图(反应条件略),下列判断不正确的是
A.A 是铝,B是铁 B.A 是碳,B是硅
C.A 是氢气,B是铜 D.A 是钠,B是氢气
下列说法正确的是
A.苯能使酸性KMnO4溶液褪色 | B.汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物 |
C.乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应 | D.苯在工业上主要是通过石油分馏得到 |
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,主要用于照相业作定影剂。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中会迅速分解,具有较强的还原性。
(1)Na2S2O3溶液与足量氯水反应的离子方程式为______________________________________。(S元素被氧化为SO42-)
(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)露置在空气中易氧化变质,其可能的变质后生成物如下:
假设一:
假设二:只有Na2SO4固体
假设三:
(3)现有一瓶Na2S2O3固体,可能混有Na2SO4固体。设计实验验证该假设,写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂: 1mol·L-1 H2SO4、1mol·L-1HNO3、1mol·L-1HCl、1mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸馏水。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解。 |
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步骤2: |
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步骤3: |
镁砂(MgO)是一种高温耐火材料。下图是氨法制取高纯镁砂的部分工艺流程:
请回答:
(1)MgCl2•6H2O溶于水,溶液呈(填“酸性”、“中性”、或“碱性”)。
(2)蒸氨是将石灰乳通入氯化铵溶液中,并加热,写出该反应的化学方程式:。
(3)轻烧后的产物为。
(4)如何检验沉淀已洗涤干净的方法是。
(5)氨化反应过程中反应的离子方程式为。
(6)已知向Mg(OH)2沉淀中滴加氯化铵溶液可观察到沉淀溶解,试解释该反应发生的原理(用离子方程式表示和文字说明)。
一定温度下在体积为5 L的密闭容器中发生可逆反应。
(Ⅰ)若某可逆反应的化学平衡常数表达式为:
(1)写出该反应的化学方程式:;
(2)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是(填选项编号)。
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 | B.υ正(H2O)=υ逆(H2) |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 | D.容器中总的物质的量不随时间而变化 |
E. 消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
(Ⅱ)某高温下,若该5 L密闭容器中加入的是2molFe(s)与1.00mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.50mol 。
(1) t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)=。
(2)计算该可逆反应t2达到平衡时的K值。(要求写出计算过程)
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如右图。t1时改变了某种条件,改变的条件可能是、。(填写2项)