实验室可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目;
②该反应中被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比是 _______。
A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质,且物质A由1~2种短周期元素组成,在一定条件下有如下转化关系,请完成下列问题
(1)若常温下A为有色气体
①若F是一种金属单质,请写出B和适量F反应生成C与气体E的离子方程式:______________________________。
②若C为直线型分子,E具有漂白性,物质F焰色反应呈黄色,请写出工业上制备物质F的化学反应方程式:___________________;_______________。
(2)若A为淡黄色固体,则A物质的电子式为:_________________。
①若物质B和D的相对分子质量相等,物质C的大量排放往往会造成严重的环境问题即__________;
②若物质A和D的相对分子质量相等,请用离子方程式表示物质F的水溶液呈酸性的原因__________。
(3)若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的1/5,将B和D分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一不含金属元素的盐溶液,请写出A的化学式________。
化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。
(1)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为。
(2)已知反应Fe(s) +CO2(g) FeO(s) +CO(g)ΔH ="a" kJ/mol
测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
①该反应的化学平衡常数表达式K=,a0(填“>”、“<”或“=”)。在500℃ 2L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5 min后达到平衡时CO2的转化率为 ,生成CO的平均速率v(CO)为。
②700℃反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有
(填字母)。
A.缩小反应器容积 | B.增加Fe的物质的量 |
C.升高温度到900℃ | D.使用合适的催化剂 |
硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为:
H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
请回答下列有关问题:
(1)K2SO4溶液呈 ____________ (填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由是_____________________________(用离子方程式表示)。
(2)NaHSO4溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式为________________________________。
(3)若25℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO42-)="0.029" mol·L-1,则HSO4-的电离常数Ka="____________" (保留两位有效数字);0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)____________ 0.129mol·L-1(填“>”、“=”或“<”)。
二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△H=-1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:
(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式(结果保留一位小数)。
(2)①方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚,尽管产率高,但是逐步被淘汰的主要原因是。
(3)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是。
A.低温高压 B.加催化剂 C.增加CO浓度 D.分离出二甲醚
(4)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g)△H<0反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是(填序号)。
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3D.P1>P4 T2>T3
(5)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0写出平衡常数的表达式:。如果温度降低,该反应的平衡常数。(填“不变”、“变大”、“变小”)
(6)如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。则a电极的反应式为:________________。
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3 H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________。
②某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6,即此时溶液中c (H+) = 2.5×10-2 mol·L-1,除OH-之外其他离子的浓度由小到大的顺序是,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K=。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
③向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中
c(Na+)_______ c(H2PO3-)+ 2c(HPO32-)(填“>”、 “<” 或“=”)。
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式_______________________。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为________________________。
②产品室中反应的离子方程式为________________。