甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的转化率与温度、压强的关系如下图。
①已知100 ℃压强为p1时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应速率为 。
②图中的p1 p2(填“<”“>”或“="”),100" ℃压强为p2时平衡常数为 。
③该反应的ΔH 0(填“<”“>”或“=”)。
(2)在一定条件下,将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 ……Ⅱ
①若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是( )
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验表格中。
A.下表中剩余的实验条件数据:a= ;b=
。
B.根据反应Ⅱ的特点,下图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强px= MPa。
| 实验编号 |
T/℃ |
n(CO)/n(H2) |
p/MPa |
| 1 |
150 |
1/3 |
0.1 |
| 2 |
a |
1/3 |
5 |
| 3 |
350 |
b |
5 |
A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子半径最小；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2；A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答：
（1）C和E两种元素相比较，原子得电子能力较强的是（填元素名称），以下三种说法中，可以验证该结论的是（填写编号）；
A．比较这两种元素的常见单质的沸点
B．二者形成的化合物中，C元素的原子显负价
C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（2）A、B、C、E可形成两种酸式盐（均含有该四种元素），这两种酸式盐在水溶液中相互反应的离子方程式为。
（3）C与D形成的某种化合物可作潜水面具中的供氧剂，每生成标准状况下11.2LO2，消耗该化合物的质量为___________。
（4）B2A4是一种可燃性液体，B2A4—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，B2A4的氧化产物为B2。用该燃料电池电解足量的饱和食盐水，如下图所示，电解装置内发生反应的离子方程式为__________________________________________；检验Y极产物的方法是___________________________________________________
______________________________；每生成0.1mol该产物，燃料电池中消耗B2A4的物质的量为___________。
（1）发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料和二氧化氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知： N2(g) ＋ 2O2(g) ＝ 2NO2(g)△H = 67.7kJ·mol－1
N2H4(g) ＋O2(g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g)△H = －543 kJ·mol－1
H2(g) ＋ F2(g) ＝ HF (g)△H = －269 kJ·mol－1
H2(g) ＋O2(g) ＝ H2O (g)△H = －242 kJ·mol－1
①肼和NO2反应的热化学方程式为：
_____。
②有人认为若用氟气代替NO2作氧化剂，则反应释放的能量更大，肼和氟气反应的热化学方程式为：。
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：钇）的ZrO2（Zr：锆） 固体，它在高温下能传导O2－离子。以戊烷（C5H12）代表汽油，完成下列问题：
①电池反应方程式为；
②放电时固体电解质里的O2－离子的移动方向是向极移动（填“正”或“负”）
烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学研究的热点。
（1）选择性催化还原法的脱硝原理为：
6NOx＋4x NH3
(3＋2x)N2＋6xH2O
①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N2的体积为________L。
②已知：2H2(g)＋O2(g) ＝2H2O (g)ΔH＝-483.6 kJ·mol-1
N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)ΔH＝-92.4 kJ·mol-1
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝-180.5kJ·mol-1
则反应6NO(g)＋4NH3(g)＝5N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝__________。
（2）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（N
O）原理，其脱硝机理示意图如下图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。
①出该脱硝原理总反应的化学方程式：____________。
②为
达到最佳脱硝效果，应采取的条件是____________。
下列转化关系图中，A、B、C、D、E常温下为气体，B、E、F、K为单质，其中F为黑色固体；C、D均能使澄清的石灰水变混浊，D、E均能使品红溶液褪色；I是一种红棕色固体氧化物。
请回答下列问题：
（1）C的电子式为_____________。
（2）检验溶液L中金属阳离子的方法是__________________。
（3）反应③的离子方程式为____________________________。
（4）F与G的浓溶液反应的化学方程式为__________________。
（5）气体A的密度为2．68g·L-1（标准状况），通过计算、推理，可确定A的分子式为________。
（1）物质X、Y是中学化学中的常见物质，X既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。
①若X为氧化物，X的化学式是____________。
②若X与稀硫酸反应生成无色无味的气体A
，与浓氢氧化钠溶液加热反应生成气体B。等物质的量的A和B在水溶液中反应又生成X。
X与足量稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式是___________________________。
③若X为金属单质，写出X与氢氧化钠溶液反应的化学方程式__________________；若Y为非金属单质，Y不能与浓、稀硫酸反应，却能与某种酸反应放出氢气，并与氢氧化钠溶液反应放出氢气。写出Y与氢氧化钠溶液反应的化学方程式并用单线桥法标明电子的转移_________________________。
（2）在宇航器中，可以不断的将座舱内的空气通过盛有金属过氧化物（以过氧化钠为例）的容器，以除去A。反应的化学方程式是_________________________________ 。
科学家设计出新的航天飞船内的空气更新系统。其中一步是A和氢气在200℃~250℃时，镍催化剂作用下，生成甲烷和另一种物质。该反应的化学方程式是______________。