碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。
(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
| 3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①实验1中,以v (H2)表示的平均反应速率为 。
②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是 (答一种情况即可)
如图,取一块黄豆大小的金属钠放在石棉网上,用酒精灯预热,待钠熔成球状时,将盛氯气的集气瓶倒扣在钠的上方,钠会在氯气中剧烈燃烧,产生大量白烟,请回答下列问题:
(1)对此反应及现象的描述正确的是
A.此反应为放热反应
B.白烟的生成说明产生了氯化钠分子
C.反应中钠元素被氧化,氯元素被还原。
(2)写出该反应的方程式
(3)用电子式表示氯化钠的形成过程,
(4)检验有Cl-生成,请补充实验步骤(可填满也不可填满)
①倒转集气瓶,加适量蒸馏水
②取少量溶液于试管中。
③加试管中加入。
④有生成则证明有Cl-。
X、Y、Z三种气体都是大气污染物,在工业上通常用碱液吸收。已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是造成酸雨的主要物质;Y是一种单质,其水溶液具有漂白性;Z是硝酸工业和汽车尾气的有害物质之一,易溶于水。请写出下列有关反应的化学方程式。
(1)X在一定条件下与氧气反应;
(2)Y与消石灰反应
(3)Z溶于水
目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素,为其中所含的NO是如何产生的?用化学方程式表示:
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使NO与CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式是
(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是
| A.制定严格的汽车尾气排放标准,并严格执行。 |
| B.开发清洁能源汽车,如氢能汽车、太阳能汽车等。 |
| C.市民出行戴防护面具。 |
| D.市民大量移居城市郊区。 |
(8分)石墨的片层结构如图所示,试完成下列各题:
(1)平均________个碳原子构成一个正六边形。
(2)石墨晶体每一层内碳原子数与C—C化学键之比是________。
(3) 石墨层内存在强烈的共价键,层之间存在________,所以石墨兼有原子晶体和分子晶体的特征。
A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增,B、C、D在同一周期。已知:B原子有3个能级且各能级电子数相等;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,E是同周期元素中第一电离能最小的元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素;A是非金属元素,且A、C、F可形成含配位键的离子化合物。请回答:
(1)A、D形成的三原子分子中心原子杂化类型是 ,分子空间构型为 。
(2)B、C、D氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (用化学用语回答,下同),B、C、F最高价含氧酸酸性由强到的顺序为 ,B、C、D、E第一电离能由小到大的顺序为;
(3)元素A、D、E形成的化合物分子式为 ,其中含有的化学键类型有 。
(4)C的氢化物极易溶于D的常见氢化物,列出所有可能的原因