CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(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,发生如下反应:
CO2 (g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=__________
②已知: 《1》CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3 kJ·mol-1
《2》CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=+2.8 kJ·mol-1
《3》2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=________________
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
(3)①Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。①如果寻找吸收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ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
C.可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是 。
(4)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:CO2+H2OCO+H2+O2
高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如下:
CO2在电极a放电的反应式是__________________________________________。
A、B、C均为短周期元素,可形成A2C和BC2两种化合物。A、B、C的原子序数依次递增,A原子的K层的电子数只有一个,B原子2p能级有一个空轨道,而C原子M 层只有两对电子对。
(1)它们的元素符号分别为:A;B;C;
(2)用电子式表示A2C的形成过程;
(3)BC2是由键组成的(填“极性”或“非极性”)分子;BC2分子中B原子采用杂化类型。
用“>”或“<”填空:
(1)第一电离能C N(2)电负性Cl Br
(3)晶格能 KClCsCl(4)硬度 MgOCaO
(5)酸性 HClO3HClO
按要求写出下列化学用语
(1)NaOH的电子式(2)S原子核外电子排布式
(3)O原子的电子排布图(4)Cl―离子的结构示意图
(附加题)已知①卤代烃(或-Br)可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又能与含羰基化合物反应生成醇:
RBr+MgRMgBr
RCH2OMgBr
RCH2OH
②有机酸和PCl3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤:
③苯在AlCl3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯:
有机物A、B分子式均为C10H14O,与Na反应放出H2并均可经上述反应合成,但却又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与浓硫酸并加热可得到C1和C2,而B得到D1和D2。C1、D1分子中所有碳原子均可能共处于同一平面上,而C2和D2却不可能。请以最基本的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)和任选无机试剂为原料依下列路线合成B,合成B的路线为:
则写出下列物质的结构简式:
A:_____________;B:_____________;C2:_____________;D1:_____________;
1:_____________;2:_____________;3:______________;4:______________;
5:_____________;6:_____________;7:_______________;8:________________;9:______________。
(附加题)在某温度下合成氨:N2+3H22NH3(△H<0),把N2和H2以1︰1的物质的量之比混匀后分成两等份,同时分别充入A体积和B体积两个装有催化剂的真空容器中(A、B两容器容积固定),在保持同温度下,A、B两个容器的合成氨反应先后达到平衡状态。请回答:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:_____________,KA______KB(填“>”、“<”或“=”)。
(2)平衡常数K值越大,表明建立平衡时__________。
A.N2的转化率越低 B.NH3的产量越小
C.正反应进行得越彻底
(3)欲增大该反应K值,可以采取的措施为__________。
A.升高温度 B.降低温度
C.增大N2、H2的浓度 D.使用高效的催化剂
(4)分析下表中数据后,完成下列问题[M(平)表示平衡时混合物的平均相对分子质量]:达平衡时,容器A中N2的转化率为___________,容器B中M(平)为__________,容器______(填“A”或“B”)中,NH3的物质的量所占的比例较大。
容器A |
容器B |
|
M(平) |
20 |
|
平衡时N2的转化率 |
10% |