碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。(填序号)
A.升高温度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化剂 | D.用CO吸收剂除去CO |
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1,则CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的焓变ΔH=________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨作电极,该电池负极反应式为__________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液,设有0.01 mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部逸出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下数据:
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|
|
900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件,反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)__________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图甲所示。
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其他条件相同,请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
已知由短周期元素组成的A、B、C、D四种化合物所含原子数目依次为2、3、4、5,其中A、B、C含有18个电子,D含有10个电子。请回答
(1)A、B、D的化学式分别是A;B;D
(2)已知8gD与O2完全反应,生成稳定化合物时放出445kJ的热量,写出反应的热化学方程式
(3)若C为第一和第二周期元素组成的化合物。①C的溶液中加入少量的二氧化锰,有无色气体生成,写出化学方程式
②C的溶液中加入足量二氧化锰和稀硫酸,二氧化锰逐渐溶解生成Mn2+,反应中二氧化锰做剂
③当C分别发生①和②两个反应时,若都有1molC完全反应,①和②两个反应中转移电子数之比是:
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示S形成硫酸酸雨的反应方程式 , 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²﹣),n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO3²﹣):,n(HSO3﹣) |
91:9 |
1:1 |
1:91 |
PH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
(4)当吸收液的pH降至约为6时,送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
。
某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号 |
电极材料 |
电解质溶液 |
电流计指针偏转方向 |
1 |
Mg、Al |
稀盐酸 |
偏向Al |
2 |
Al、Cu |
稀盐酸 |
偏向Cu |
3 |
Al、C(石墨) |
稀盐酸 |
偏向石墨 |
4 |
Mg、Al |
氢氧化钠溶液 |
偏向Mg |
5 |
Al、Zn |
浓硝酸 |
偏向Al |
试根据表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“相同”或“不相同”)________。
(2)对实验3完成下列填空:
①铝为________极,电极反应式:______________________________。
②石墨为________极,电极反应式:___________________________。
③电池总反应式:______________________________________。
(3)实验4中铝作负极还是正极________,理由是__________________________
写出铝电极的电极反应式_________________________________。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:_____________________________。
反应m A+n Bp C在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的关系是_____________。
②若C为气体,且m+ n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向______方向移动。
③如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为_____态。
请仔细观察两种电池的构造示意图,完成下列问题:
锌锰电池的构造碱性锌锰电池的构造
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:_____________________________________。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是_____________________________________。
(3)某工厂回收废旧锌锰电池,其工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物的pH如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
5.7 |
8.3 |
完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
8.0 |
8.8 |
①经测定,“锰粉”中除含少量铁盐和亚铁盐外,主要成分应是MnO2、Zn(OH)2、__________。
②第一次加入H2O2后,调节pH=8.0。目的是____________________________________。
③试列举滤液4的应用实例:____________________________________________。