(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________
A.2v(H2)=v(CH3OH) | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
C.容器内的压强保持不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
E.混合气体的颜色保持不变 F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1) △H=﹣ckJ·mol﹣1
则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1) △H=____________kJ·mol﹣1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为____________________________________.
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子 |
Cu2+ |
H+ |
Cl﹣ |
SO42﹣ |
c/mol·L﹣1 |
0.5 |
2 |
2 |
0.5 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________.
KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+ Cl2↑+2H2O
(1)氧化剂是________, 氧化产物是________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填编号)
①只有还原性②还原性和酸性 ③只有氧化性④氧化性和酸性
(3)产生0.1mol Cl2,则转移电子的物质的量为________mol。
(4)将分离出来的氯气常温下通入NaOH,可以得到漂白液,反应的离子方程式为___________________________________________________。
合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H = -92 kJ·mol-1
T1℃时,在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示:
请回答:
(1)若反应起始时n(N2)为1mol、n(H2)为3mol,则反应达到平衡时,放出的热量(填“=”或“<”或“>”)92 kJ
(2)表示N2浓度变化的曲线是(填浓度变化曲线代号“A”或“B”或“C”)。
(3)用H2浓度的变化表示该反应在0~25min末的速率是mol·L-1·min-1。
(4)若该反应在一定条件下于25 min末达到平衡状态,则
①此时平衡常数K = 。
②保持该反应条件不变至第30 min末,将温度由T1℃升高到T2℃,则反应在第40min末再次达到平衡,在此过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请在图中画出从第25 min末 ~ 45min末NH3浓度的变化曲线。
Al及其化合物用途广泛,工业上可以将明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O],再将明矾焙烧后制得Al2O3等物质,进一步处理后还可以得到Al。
已知焙烧明矾的化学方程式为:
请回答:
(1)Al2O3的摩尔质量是。
(2)工业上可用电解Al2O3制备Al,其化学方程式是。
(3)在焙烧明矾的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是。
(4)焙烧明矾时产生的SO2可综合利用来制硫酸。
已知25℃、101 kPa时:
2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)△H1 = 一197 kJ/mol
2H2O (g)=2H2O(1)△H2 = 一44 kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3 = 一545 kJ/mol
SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是。
(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式。
②电池总反应的化学方程式。
工业上可用电解法来处理含Cr2O72-的酸性废水,最终可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而被除去。下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨):
请回答:
(1)装置中的b电极是(填“阳极”或“阴极”)。
(2)a电极的电极反应式是。
(3)完成b电极附近溶液中反应的离子方程式:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2+6+7
(4)电解时用铁不用石墨做阳极的原因是。
(5)电解结束后,若要检验电解液中还有Fe2+存在,可选用的试剂是(填字母)。
A.KSCN溶液 | B.CuCl2溶液 | C.H2O2溶液 | D.K3[Fe(CN)6] |
四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如下所示,其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍。
甲 |
乙 |
|
丙 |
丁 |
请用化学用语回答:
(1)丙在元素周期表中的位置是___________。
(2)丁单质的电子式是_______________【(2)~(5)用化学用语回答】。
(3)乙的两种常见单质分别是。
(4)甲、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是___________。
(5)氢元素与甲和丁可以组成一种既有离子键、又有共价键的化合物,其化学式是。
(6)已知丁的非金属性比丙强,原因是_______________(从原子结构角度解释)。