CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2=2CO+2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,则:
①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图所示,则CH4的转化率为________。
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出,C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH=________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量 |
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2 |
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2) |
D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料 |
(附加题)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净。可选用的试剂是(选填序号);
A.Cl2 B.Fe C.HNO3 D.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁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
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2 :1,试配平下列方程式:
FeSO4 +K2O2 →K2FeO4 +K2O +K2SO4 +O2↑
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成Fe(OH)3胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。
有一瓶澄清溶液,可能含有K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO42—、CO32—、NO3—、Cl—、I—。根据如下各步实验,完成相应填空。
(1)用pH试纸检验,溶液呈强酸性,说明一定不存在的是(填离子符号,下同);
(2)取部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制的氯水,经振荡、静置后,CCl4层呈紫红色,该实验说明原溶液一定存在的离子是,一定不存在的离子是;
(3)另取部分溶液,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀产生,说明原溶液中一定不存在的离子是;
(4)取(3)所得溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀产生,说明原溶液中一定还存在的离子是,一定不存在的离子是。
(5)通过上述实验,还不能确定是否存在的是。
(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,立即会看到溶液变蓝色,反应的离子方程式是。
(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体,发现蓝色逐渐消失,反应的化学方程式是。
(3)对比(1)和(2)实验所得的结果,将Cl-、I-、SO2按还原性由强到弱顺序排列为。
KMnO4和浓盐酸反应也会生成氯气。其变化可表述为:(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和化学计量数填入框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是(填写编号)
①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性
A、B、C、D四种短周期主族元素在周期表里的相对位置如下图所示。已知他们的原子序数总和为46,则:
(1)C元素形成的离子结构示意图是:;
(2)元素B的气态氢化物的结构式为;
(3)A与D所形成的最简单化合物中含键,电子式为。
(4)由B、D两氢化物相互作用所生成的物质是,晶体类型为。