有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:
①WX+H2O+CO2↑
②Z+CO2―→X+O2
③Z+H2O―→Y+O2↑
④X+Ca(OH)2―→Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W:________、X:________、Y:________、Z:________。
(2)以上4个化学反应,属于氧化还原反应的是________(填反应序号),反应中氧化剂是________(写化学式),还原剂是________(写化学式)。
(3)若④反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:①离子方程式:__________________________。②化学方程式:_______________________。
硒鼓回收料含硒约97%,其余为约3%的碲和微量的氯。从该回收料中回收硒的工艺流程如下图所示(已知煅烧过程中,回收料中的硒、碲被氧化成SeO2和TeO2):
部分物质的物理性质如下表:
回答下列问题:
(1)Se与S是同族元素,比S多1个电子层,Se在元素周期表的位置为第 周期,第 族;H2 SeO4的酸性比H2SO4的酸性 (填“强”或“弱”)。
(2)实验中往往需将硒鼓回收料粉碎,其目的是
(3)乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是_____________。蒸发除去溶剂后,所得固体中仍含有少量TeO2杂质,除杂时适宜采用的方法是______________________。
(4)以SO2为还原剂可将SeO2还原为单质硒,写出反应的化学方程式:________________________
氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。
(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H = +484kJ·mol—1,不同时段产生O2的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
上述反应过程中能量转化形式为光能转化为 能,达平衡过程中至少需要吸收光能为 kJ。
(2)现有反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) △H<0,在相同温度和相同体积下进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
物质的量 |
CO |
H2 O |
CO2 |
H2 |
甲 |
a mol |
a mol |
0 mol |
0 mol |
乙 |
0mol |
0 mol |
2a mol |
a mol |
丙 |
0 mol |
0 mol |
a mol |
a mol |
丁 |
a mol |
a mol |
a mol |
a mol |
上述四种情况达到平衡后,甲、乙、丙、丁容器中n(CO)的大小顺序为 。
(3)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3得金属钨,总反应为WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)。请回答下列问题:
①某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为 。
②上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 |
25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成份 |
WO3W2O5WO2 W |
假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为 。
③钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列说法正确的有 (填字母)。
A.灯管内的I2可循环使用
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
D.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。
(1)研究表明反应A通过如下图所示的催化剂循环实现。
反应①为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(g) ΔH1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为ΔH2,则A反应的反应热表示为 。(用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,且部分化学键断裂示意图如下:
①H2O的电子式是 ,反应A的热化学方程式是 。
②断开1 mol H—O键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键 (填“强”或“弱”)。
(3)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的ɑHCl—T曲线如上图所示,若压缩体积使压强增大,画出相应ɑHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由 。
甲醇既是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-99 kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2="—58" kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应①的化学平衡常数K的表达式为 。下图中能正确反映该反应平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填“a”或“b”),其判断理由是 。
(2)合成气的组成时,体系中的CO平衡转化率(a)随温度升高而减小,分析其主要原因有:反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;还有 。
(3)若在一定条件下,容积恒定为VL的反应室中充入amolCO与2amolH2,在催化剂作用下仅发生反应①,下列措施一定使c(CH3OH)/c(CO)增大的是 (填字母)。
A.升高温度 | B.充入Ar(g)使体系的总压增大 |
C.恒温恒容再充入H2 | D.恒温恒容再充入a mol CO和2a mol H2 |
白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。
已知:碳化反应是放热反应,化学方程式Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2CaCO3+Mg(HCO3)2+H2O。完成下列填空:
(1)Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性 (填“强”或“弱”)
Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度 (填“大”或“小”)。
(2)碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是 、 (至少写2点)。温度偏低也不利于碳化反应,原因是 。
(3)已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示,在10min到13min之内钙离子的反应速率为 。用化学方程式表示15min之后钙离子浓度增大的原因 。