利用光能和光催化剂,可将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和 O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。
(1)在0~30 小时内,CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________;反应开始后的 12 小时内,在第________种催化剂作用下,收集的 CH4最多。
(2)将所得 CH4与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。该反应ΔH=+206 kJ·mol-1。
①画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应器中,某温度下反应达到平衡,平衡常数 K = 27,此时测得 CO 的物质的量为 0.10 mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802 kJ·mol-1。
写出由 CO2生成 CO 的热化学方程式____________________________________
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+、CO
、SO
、SO
、
Cl-、NO中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是_____________________________________;
(2)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
(4)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)=0.04 mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。
(8分)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸.请完成下列问题:
(1)写出反应的离子方程式__________________________________________________
(2)下列三种情况下,离子方程式与(1)相同的是________(填序号).
A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀
C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(3)若缓缓加入稀H2SO4直至过量,整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用右图中的曲线表示是________(填序号).
(4)若向装有Ba(OH)2溶液烧杯里缓缓滴入KAl(SO4)2溶液至Ba2+恰好完全反应.则反应的离子方程式是 _________________________________.
(12分) 铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为________,Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为。
从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm-1)L(计算结果请保留一位小数)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为。
(9分) 向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份KOH溶液中,分别通入一定量的SO2气体后,再稀释到100 mL。
(1)在KOH溶液中通入一定量的SO2气体后,溶液中溶质的组成可能是:
①;②;
③;④。
(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,产生SO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示。
①A曲线表明,原溶液通入SO2气体后,所得溶质与盐酸反应产生SO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明,原溶液通入SO2气体后,所得溶液中溶质的化学式为_________________。
③原KOH溶液的物质的量浓度为。
(9分) 在下列物质转化中,已知A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸;当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
说明:当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。(已知H2CO3、H2S、H2SO3、H2SiO3皆为二元弱酸)
请回答下列问题:
(1)A是,Y是,Z是(填化学式,下同)。
(2)当X是强酸时,E是,写出B生成C的化学方程式: _____ 。
(3)当X是强碱时,E是,写出D生成E的离子方程式:。