甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
I.工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.1 kJ/mol。
(1)一定条件下,向一恒温恒容的密闭容器中充入2molH2和1molCO发生反应,则能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________(填序号)。
a.H2和CO的浓度比保持不变
b.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.2υ正(CO)= υ逆(H2)
(2)将一定量的H2和CO分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2 |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
T1 |
2 |
1 |
0.4 |
|
5 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
|
0.2 |
3 |
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(CH3OH)表示的反应速率为 ,该温度下的平衡常数K= 。
②T1 T2(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)下图是压强为P1时容器中甲醇含量的变化曲线,请在该图中补画出(不用计算,定性处理)该反应在P2(P2>P1)时甲醇含量的变化曲线。
Ⅱ.甲醇在一定条件下也能合成被誉为“21世纪的清洁燃料”二甲醚(DME)。
(4)工业上制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 2
③3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H3
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 4
则△H 4= 。
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快,效率高等优点,某科研小组研制出以二甲醚为燃料的新型燃料电池,电解质为熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O。该电池的正极通入O2和CO2,负极通入二甲醚,则负极的电极反应式为_________________。
(共4分)写出下列物质在水中电离的方程式:
(1)NaHSO4在水中电离的方程式___________________
(2)H2CO3电离方程式______________________(只写第一步电离)
(共8分)
(1)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是,
离子方程式为。
(2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是,
化学方程式为。
下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
2 |
① |
② |
③ |
|||||
3 |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
|||
4 |
⑨ |
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的是:(填具体元素符号,下同)。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是_______,
(3)写出⑤的最高价氧化物跟⑨的最高价氧化物的水化物在水溶液中反应的离子方程式___________
(4)写出②的最低价氢化物跟它的氧化物的水化物形成的所有化合物的化学式_______
该化合物中含有的化学键有______________
A、B、C、D 4种元素,A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C.
①D在周期表中的位置是____;
②用电子式表示A、B形成化合物的过程:____;
③D2C的电子式为;
如图是几种烷烃分子的球棍模型:
(1)A、B、E三种烷烃的关系为________,C、D、E的关系为_。
(2)用习惯命名法命名:D_______。
(3)E的一氯代物有种,请写出它们的结构简式: