能源问题是人类社会面临的重大课题,日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。而甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)已知:在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。
请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(2)目前有科学家在一定条件下利用水煤气(CO+H2)合成甲醇:
甲醇的物质的量与反应温度的关系如右图所示:
、
①合成甲醇反应的△H______0。(填“>”、“<”或“=”)
②其它条件不变,将E点的容积压缩到原来的1/2,正反应速率加快,逆反应速率____________。(填“加快”、“减慢”、“不变”),重新平衡时c(CH3OH)/c(CO)_________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到450℃时,达到平衡时,K 1(填“>、< 或 = ”)
(3)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:则该装置中Zn极为 极;写出a极的电极反应式
。
Ⅰ.M、A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A的最外层电子数是M的4倍,A、B、C、D、E、F在周期表中位置如图所示。(请用化学用语作答)
| A |
B |
C |
D |
| E |
F |
(1)A在周期表中的位置。
(2)D、E、F三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序为。
(3)由M、B、C三种元素以原子个数比4:2:3形成化合物Q,Q中所含化学键类型有。检验该化合物中阳离子的方法是。(用离子方程式表示)。
(4)B与C可组成质量比为7:16的三原子分子,该分子释放在空气中其化学作用可能引发的后果有。
①酸雨②温室效应 ③光化学烟雾 ④臭氧层破坏
Ⅱ.一定条件下,2X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(s)。
(5)若反应在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。
| 物质 |
X |
Y |
Z |
W |
| 起始投料/ mol |
2 |
1 |
2 |
0 |
升高温度,该反应平衡常数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)若反应在恒温、容积可变的密闭容器中进行,通过压缩容器体积改变压强,分别测得Y的平衡浓度如下表:
| 实验序号 |
① |
② |
③ |
| 压强p/Pa |
1×105 |
2×105 |
1×106 |
| c(Y)/mol·L-1 |
0.08 |
0.12 |
0.68 |
当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式为。
有X、Y、Z三种元素,已知X、Y是元素周期表前20号元素,且X的原子序数比Y大4,元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛。请回答:
Ⅰ.若X是短周期最活泼的金属元素。
(1)写出Y的单质的结构式。
(2)写出单质Z与元素Y的最高价氧化物对应的水化物(稀溶液,过量)反应的离子方程式。
Ⅱ.若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的。
(3)在定向爆破中,常利用氧化铁和单质X反应放出的热量来切割钢筋。该反应的化学方程式为。
(4)已知X的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使X的表面形成致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中模拟该处理过程,装置如图所示,该阳极的电极反应式为。
Ⅲ.含Z的化合物A(化学式为K2ZO4)极易溶于水,但静置一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生O2。
(5)化合物A溶于水后的变化(用离子方程式表示)。查阅资料发现,加入下列物质中的可提高A在水中的稳定性。
| A.Na2CO3 | B.KSCN | C.NH4NO3 | D.KOH |
以钛酸亚铁(FeTiO3)为原料制取BaTiO3的过程如下图所示:
(1)FeTiO3与稀硫酸反应,产物有TiOSO4、H2O和(填化学式)。
(2)已知:TiO2(s)+H2SO4(aq)=TiOSO4(aq)+H2O (l) △H=akJ·mol-1
H2TiO3(s)=TiO2(s)+H2O (l) △H=b kJ·mol-1
写出TiOSO4水解生成H2TiO3的热化学方程式。
(3)写出TiO2生成BaTiO3的化学方程式。
4种短周期元素相对位置如下表。M元素既是构成生物体的基本元素,又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。回答下列问题:
(1)X的原子结构示意图为。
(2)0.1 molQ的10电子氢化物与CuO反应生成Cu2O、H2O和Q单质时,生成Cu2O的物质的量是。
(3)Y的氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式是。
(4)HR是含M元素的一元酸。常温下,0.1 mol·L-1 HR溶液中,c(H+)=1.3×10-3 mol·L-1。则HR
H++R-的电离平衡常数Ka=(保留一位小数)。
用如图所示装置做“铜与浓硝酸反应”的实验。
(1)从试剂瓶中取出一小块铜片放入试管中,需用的仪器是。
(2)棉花应蘸溶液(填化学式)。
(3)试管中除了溶液变成绿色外,还会出现的现象是(填序号)。
A.有红棕色气体生成,上下颜色相同
B.有红棕色气体生成,上部颜色较浅
C.有红棕色气体生成,下部颜色较浅
(4)实验结束后,对试管内残留物的处理方法是。