(12分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)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) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①工作一段时间后,测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。
②用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 mol/L(假设电解前后溶液体积不变)。
设X、Y、Z为三种短周期元素,已知:
①Ym—和Zn—两种离子具有相同电子层结构(m-n=1);②X是原子序数最小的元素,Y与X可以形成两种共价化合物甲和乙;③Z与X形成原子个数比为l:l的共价化合物丙,其分子与乙的分子所含质子数相同。据此,填写下列空白:
(1)Y元素是(填写元素符号); Z元素在周期表中的位置。
(2)化合物甲的电子式是。
(3)Z单质与化合物乙反应的化学方程式是。
(4)化合物丙与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是。
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式是。
(2)Y 的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生的化学反应方程式是。
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性(用化学式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是
(用离子符号表示)。
下表是元素周期表中的一部分,回答下列有关问题:
族 周期 |
IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
2 |
⒀ |
⑴ |
||||||
3 |
⑶ |
⑸ |
⑺ |
⑻ |
||||
4 |
⑽ |
⑾ |
(1)⑺⑻⑽⑾四种元素形成的离子,半径由大到小的顺序是
(填元素符号或化学式,下同)。
(2)元素⑻的单质与水反应的离子方程式为;元素⑶的单质与水反应的离子方程式为。
(3)⑶的最高价氧化物对应水化物与⑸的氧化物相互反应的离子方程式。
(4)元素⑴的单质的结构式为,元素⒀最高价氧化物的电子式。
(7分)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题
(1)实验装置中使大小烧杯杯口相平,图中尚缺少的一种玻璃用品是。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大、偏小、无影响”) 。
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等、不相等”),所求中和热(填“相等、不相等”),简述理由。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
放电时正极的电极反应式是________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加______g,消耗H2SO4物质的量________ mol。