(16分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
物 质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
平衡浓度(mol·L-1) |
0.5 |
0.5 |
2.0 |
2.0 |
① 此温度下,该反应的平衡常数K=________(注明单位).
② 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的 △H="_______" kJ·mol-1
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下,发生反应: CO2+CH4 CH3COOH, 请回答:
①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图。
250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是____ 。
② 为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有 (写2种)。
③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中,被氧化的元素为 ,每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为 mol。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,
① 若寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是___。
a. 可在碱性氧化物中寻找
b. 可在具有强氧化性的物质中寻找
c. 可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找
②Li4SiO 4可用于吸收、释放CO2, 原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,该原理的化学方程式_____。
①—⑩分别代表有关反应物中的一种物质,请完成下列各题:
(1)①③④的化学式分别是__________________、___________________、_________________。
(2)⑧与⑨反应的化学方程式是
____________________________________________________。
有四瓶贴有标签的溶液,它们可能是碳酸钾、硝酸钡、硫酸氢钠和硫酸钾溶液。现进行有关实验,并记录部分现象。
(1)推断A是_____________、B是______________、C是______________、D是_____________。
(2)D和B反应的离子方程式是____________________________________________________。
(3)A和B反应的化学方程式是
_____________________________________________________。
硫酸亚铁是一种可用于医疗缺铁性贫血的药剂,硫酸亚铁药片外表包有一层特制的糖衣,以保护硫酸亚铁不被空气中的氧气氧化成硫酸铁(硫酸铁无治疗贫血的药效)。试设计一个实验以验证某硫酸亚铁药片是否被氧化(写出主要步骤、现象及有关的化学反应方程式) ____________________________________________。
我国南方饮用水大多为河水。由于河水中含有较多的泥沙、悬浮物、细菌等。在将河水用做饮用水之前需经下面A、B、C三步处理:
(1)A步中加入明矾的作用是____________________________________________。
(2)能够消毒杀菌的步骤是______________________________________________。
(3)可以除去较大颗粒、悬浮物的步骤是__________________________________。
(4)经过上述步骤,所得到的饮用水是___________(填“纯净物”或“混合物”),其原因是__________________________________________________________________。
矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土〔Al2Si2O5(OH)4〕,此反应的离子方程式为2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O====2K++2+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4,这个反应能够发生的原因是
________________________________。