能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判断的理由是______。
(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示:
由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)="_______" ;该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任写一条)。
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为;CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1 =2.2,则该条件下CH3OH 的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2:时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。
一定条件下铁可以和CO2发生反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);△H>0
(1)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示,求8分钟内CO的平均反应速率v(CO)=。
(2)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是(填序号)。
A.升高温度 | B.增大压强 | C.充入一定量氮气 | D.再加入一些铁粉 |
(3)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入少量的CO2,则CO2的转化率将
(填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。
①FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,可得含FeCO3的浊液。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,固体表面会变为红褐色,写出由FeCO3生成红褐色物质的反应的化学方程式:。
②高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂。高铁酸钠生产方法之一是:强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物,该反应的离子方程式为。
(5)已知:2CO(g) + O2(g) ="=" 2CO2(g);△H=-566 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) ="=" 2H2O(g);△H=-483.6 kJ·mol-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:
。
铁和铜作为常见金属,在生活中有着广泛的应用。
(1)硫酸铁在工业上可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。(CuFeS2中S为-2价)则下列说法正确的是(选填序号);
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,46 g CuFeS2参加反应
(2)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI + Hg = Cu2HgI4 + 2Cu,以上反应中的氧化剂为______; CuI可由Cu2+与I直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式:Cu2+ + I
— CuI + I
某无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-等,取该溶液进行如下实验:
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
②取溶液少许,加人铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇到空气立即变为红棕色;
③取溶液少许,加人氨水有白色沉淀生成,继续加人过量氨水,沉淀不消失;
④取溶液少许,滴人氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤取实验④后的澄清溶液,滴人硝酸银溶液产生白色沉淀,再加人过量的稀硝酸,沉淀不消失。
请回答下列问题:
(1)在实验①中,下图所示的操作中正确的是___________(填代号)
(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________________,肯定不存在的离子是______________________。
(3)写出与②实验有关的离子方程式:
_____________________________________________________________
I.(8分)A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有5个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A的最高价氧化物的水化物是___________(填化学式);
(2)物质E中所包含的化学键有______________,写出C、D两元素形成的化合物C2D的电子式______________________;
(3)把盛有48 mL AB、AB2混合气体的容器倒置于水中(同温、同压下),待液面稳定后,容器内气体体积变为24 mL,则原混合气体中AB的体积分数为__________。
II.(6分)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)写出元素⑩的基态原子的电子排布式_________________。
(2)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的成对电子数为_____
(3)③④⑤三种元素的第一电离能由大到小的顺序是(填序号)___________。
某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为:
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为;反应类型是;
(3)已知:。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式;(仿照信息写出关系式即可)
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式;
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为。