以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) -Q(Q>0)
在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。
完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_______(选填序号)
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是_______(选填编号)
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
a.降低温度 b.充入更多的H2
c.移去乙醇 d.增大容器体积
(4)图中曲线II和III的交点a对应的体积分数ya=_______%
四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素 |
T |
X |
Y |
Z |
性质 结构 信息 |
人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂。 |
单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼。 |
单质质软、银白色固体、导电性强。 单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 |
第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的离子结构示意图;写出元素X的气态氢化物的电子式。
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式。
(3)Z的最高价氧化物对应水化物的电离方程式。
(4)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是(写元素符号),下列能证明该事实的是
a.常温下氟气的颜色比T单质的颜色深 b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素呈正价态 d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(1)在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在VIIA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的族。
(3)甲、乙两种元素,甲元素原子核外第三电子层上有7个电子,乙元素的焰色反应呈黄色。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是(填名称),写出可以验证该结论的一个化学方程式:。
Ⅰ、恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g); △H<0
(1)工业生产中,该反应通常在高压下进行反应,做出此选择的理由是:
①;
② 。
(2)开始时放入1mol N2和3mol H2,到达平衡后,生成amol NH3,若开始时放入χmol N2、3mol H2和y mol NH3,到达平衡后,NH3的物质的量为 3amol,则x= mol,y= mol。
Ⅱ、若该容器恒压、绝热(与外界不发生热交换),在一个与(2)反应前起始条件完全相同的容器中发生上述反应
(3)若开始时放入1mol N2和3mol H2,到达平衡后,生成b mol NH3,将b与(2)小题中的a进行比较(选填一个编号)
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
Ⅲ、某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨,设计如图所示的装置,
(4)电极B为极
(5)电极A发生的电极反应式为
(6)该电池工作一段时间后,电解质溶液pH
(填增大、减小或不变)
(共10分)化学式为C11H12O4的芳香族化合物A、B互为同分异构体,A和D都能发生银镜反应,E的一溴取代物只有两种,A经①、②两步反应得C、D和E。B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。
(1)A有2种可能结构,写出其结构简式。
(2)在B、C、D、F、G、I化合物中,互为同系物的是。
(3)写出D与F在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式
,指出反应类型。
(4)除银镜反应外至少选用其它两种实验方法证明D具有还原性,请按要求填写下表:
所选试剂 |
观察到的实验现象 |
|
方法1 |
||
方法2 |
(10分)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,已知:
①C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐;
②A的氧化物是生活中最常见液体,A、E同主族,C与B、D相邻;
③A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F,1 molF中含有10mol原子。
请回答下列问题:
(1)C的气态氢化物的电子式为,A在周期表中的位置
(2)化合物E2D2中阴阳离子个数比为,F含有的化学键类型为
(3)F溶液与足量EDA的稀溶液混合,其离子方程式为
(4)氯气与C的气态氢化物相遇有白烟及C2生成,写出其化学反应方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目
(5)将A2、D2分别充人多孔性石墨电极,将电极插入EDA的水溶液中构成原电池,负极的电极反应为;一段时间后EDA的浓度将(填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。