“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式 。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图:
①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 ;
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ;
A. 正反应速率先增大后减小
B. 逆反应速率先增大后减小
C. 化学平衡常数K值增大
D. 反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度减小
F. 氢气的转化率减小
(3)最近科学家再次提出“绿色化学”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池,写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__ 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液,如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 g。
A、B、C、D、E五种物质所含元素均有两种相同,且焰色反应均为黄色,B比A相对更稳定,C、D是工业上重要的化工原料,也是实验室常用的药品,C、D在一定的条件下可相互转化,F与A、B、C、D在一定的条件下均可发生反应,它们的部分转化关系如下图(部分反应物或生成物省略)。
(1)B的电子式,C的俗名为。
(2)在①②③④⑤中,属于氧化还原反应的是。
(3)写出E溶液和C溶液反应的离子方程式:。
(4)写出D转化为C的化学方程式:。
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
(1)图l是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时问变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率;
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表使用催化剂后的能量变化。该反应的焓变是(选填“△H<0”或“H>0”)反应,写出反应的热化学方程式;选择适宜的催化剂,(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为,温度升高,平衡常数K(填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使增大的。
a.升高温度;b.充入He气
c.再充入1molCO和2mol H2d.使用催化剂
雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
⑴As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,该反应的化学方程式为 。
⑵上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
⑶As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O,若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 极附近逸出。
⑷将⑶中反应产物NO2充满干燥的烧瓶,然后将烧瓶倒立于少水槽中,向烧瓶中通入一定量的氧气,气体恰好完全溶于水(假设溶液没有扩散),则烧瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 (设该条件下的气体摩尔体积为23.8,结果保留到小数点后三位)。
下图所示物质中,只有X是单质,常温下A和B呈气态,且B是导致酸雨的大气污染物,D是淡黄色固体。
据此回答下列问题:
⑴物质D的电子式为,其阴阳离子个数比为。[
⑵请列举物质F的两种用途:、。
⑶写出X和Y反应的化学方程式;A与D反应时若生成21.2g的C,则反应中转移电子数目为。
⑷请写出Y和F反应的离子方程式。
A、B、C、D、E、F、G是元素周期表中1~36号的七种常见元素,其原子序数依次增大。其中B、D、G三种元素的原子核外未成对电子数均等于其周期序数;F的单质常用于工业上制漂白粉;D与A、E均可形成原子个数比为1:1和1:2的化合物。
请回答下列问题:
⑴F在元素周期表中的位置_____________,B、C、D、E元素第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示);
⑵F、G两元素的单质间反应所得产物为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醇,丙酮等有机溶剂。据此判断该产物晶体为______晶体;该产物中G元素相应价态离子的核外电子排布式为__________________;
⑶B、C、D均可与A形成10电子和18电子的分子。
①在B、C、D分别与A形成的10电子分子中,极性最强的共价键是______ (用化学键表示)。A、B、C三元素形成的最简单分子中
键与
键个数比为______;
②C、D分别与A形成的18电子分子X、Y可用作火箭推进剂。已知16g液态X与足量液态Y充分反应生成一种液态化合物和一种气态单质,并放出838kJ的热量,试写出X与Y反应的热化学方程式________________________。