近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用越来越广泛。
(1)CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,焦炭、天然气(主要成分为CH4)、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。已知某反应的平衡常数表达式为:K=,它所对应的化学方程式为: 。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在以上制备甲醇的两个反应中:反应Ⅰ优于反应Ⅱ,原因为_________________。
(3)在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下,将1molCO(g)和2molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如下图所示。
根据题意回答下列问题:
①正方应是______反应(填“放热”或“吸热”);500℃时平衡常数K= 。
②在300℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
③若其它条件不变,对处于Z点的体系,将体积压缩至原来的1/2,达到新的平衡后,下列有关该体系的说法正确的是 。
a.氢气的浓度与原平衡比减少 b.正、逆反应速率都加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,原因是: (写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(3)甲烷是一种清洁能源,也可用于燃料电池。某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见下图)。A物质的化学式是_________;该原电池的负极反应式可表示为 。
X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收。已知X是化石燃料燃烧产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应。请写出下列物质反应的化学方程式。
⑴ X在一定条件下与氧气反应________
⑵ Y与氢氧化钠溶液的反应_____________
⑶ Z与水的反应__________________
目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
⑴汽车燃料中一般不含氮,尾气中所含的NO产生的化学方程式为_________。
⑵ 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上一个催化转化装置,使NO和CO反应,生成CO2和 N2。反应的化学方程式为__________。
⑶ 下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是_____
① 制定严格的尾气排放标准,并严格执行。
② 开发清洁能源,如氢能汽车、太阳能汽车等。
③ 市民出行带防毒面具。
④ 市民大量移居城市郊区。
Cl2、Br2、I2都具有氧化性,其氧化性Cl2>Br2>I2,Cl2能把溴从溴化物中置换出来,其余依次类推。请据此写出下列置换反应的化学方程式。
⑴将氯气分别通入KBr溶液和KI溶液中___________、_____________。
⑵将溴水滴入KI溶液中________________。
用新制的氯水进行下列实验,将可能发生的现象以及对现象的解释或离子方程式填入下表。
实验现象 |
解释或离子方程式 |
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滴入AgNO3溶液 |
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滴在蓝色石蕊试纸上 |
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滴入红墨水 |
硅酸的工业制法是:将稀释好的硅酸钠和硫酸反应生成水凝胶,经水洗与干燥得到成品。有关反应的化学方程式是_____________