I.“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)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
| 实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
| 2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以v (CO2)表示的反应速率为 (保留两位小数,下同)。
②该反应为 (填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K= 。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(g)+ 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g)= H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),该电极反应式为 。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mole-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是 L,将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的pH= 。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合
成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)
ΔH2
①反应Ⅱ的平衡常数表达式是。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③
H2O(g) = H2O(l)ΔH3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为。
下面是以化合物I为原料合成一种香精(化合物Ⅵ)的合成路线,反应在一定条件下进行。化合物Ⅵ广泛用于香精的调香剂。
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ的反应原子利用率可达100%,化合物Ⅰ的结构简式为。
(2)化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ发生反应。
(3)化合物Ⅴ的多种同分异构体中,与化合物Ⅴ官能团种类相同且无支链的共有_____种。
(4)化合物Ⅵ不能发生的反应类型是(填字母)。
| A.加成反应 | B.酯化反应 | C.水解反应 | D.加聚反应 |
(5)写出化合物Ⅵ在一定条件下反应,生成高分子化合物的化学方程式:。
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
(2)整个过程中的还原剂是。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为______色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。
(4)加碘盐中含碘量为25.4mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若将Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2L(标准状况,保留2位小数)
在密闭容器中进行如下反应:3m A(g)+m B(g)
n C(g)+q D(s)。
(一)
(1)若在起始容积相等的两个体积可变的容器中,充入物质的量相等的反应物(反应过程中保持体系的温度不变),建立如图所示的平衡,则由图可知:P1P2(填“>”、“<”或“=”);m与n之间的关系为:(用含m的代数式表示n)。
(2)对(1)的反应而言,下列能够判断反应已达化学平衡状态的有。
A.气体总的物质的量不变 B.固体D的物质的量一定
C.气体的密度不变 D.当气体A与B的物质的量之比为3:1时
E.气体A的浓度不变 F.反应速率v (A)=3m/nv(C)
(3)在一定的温度和压强下,将3moIA和1moIB充入体积可变的容器,达到平衡时,B的物质的量浓度为amol/L.现持续增大压强,有:
①当压强为平衡时的2.5倍时,B平衡时的物质的量浓度为C1 mol/L,测得C1=-2.5a;
②当压强为平衡时的10倍时, B平衡时的物质的量浓度为C2mol/L,测得C2= 5.5a;
试分析造成第②种结果的可能原因:。
(二)若m=n=q,且保持原容器的体积不变,在一定温度下,将3molA和1mnolB充入该容器中,平衡时容器中B的转化率为W%。
(4)若在体积和温度不变的条件下,仅从生成物开始配料,要达到上述等数,则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是____(用含有W%的代数式表示,下同),平衡时C的转化率为。
工业上制各硝酸的第一步反应是
4NH3+5O2
4NO+6H2O
某化学课外小组设计了如图所示的实验装置,模拟进行该实验。图中箭头表示气体流向。A表示一种纯净、干燥的气体,B是另一种气体,反应进行一段时间后,装置己中有红棕色气体生成。
实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2、NH4HCO3、碱石灰等固体和双氧水、蒸馏水。(戊中电阻丝为铂丝,反应开始后断开K)
根据图中装置和反应现象请回答:
(1)丙中发生反应的化学方程式为:;
丁中的干燥剂应选:
(2)甲中发生反应的化学方程式为:____。
(3)戊中发生的主要反应是反应(填“吸热”或“放热”),可能发生的什么现象可以证明你的判断?
(4)当己中充满红棕色气体后,停止给丙加热,并关闭a、b两个活塞,若将己浸入冰水中,则己中会出现的现象是,简述产生此现象的原因。