17.(10分) 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1 、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1) 用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ;
(2) 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ;
(3) 在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃):
下列说法正确的是 (填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4) 在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为 .
如下表所示为自然界中的多种铜矿石的主要成分:
矿石名称 |
黄铜矿 |
斑铜矿 |
辉铜矿 |
孔雀石 |
主要成分 |
CuFeS2 |
Cu5FeS4 |
Cu2S |
CuCO3·Cu(OH)2 |
请回答:
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是 (填化学式);
(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程包含反应:
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比是 ;
(3)火法溶炼工艺生产铜的尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ;处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中一种酸和一种盐的名称或化学式 、 。
(4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母)。
选项 |
陈述Ⅰ |
陈述Ⅱ |
判断 |
A |
铜绿的主成分是碱式碱酸铜 |
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 |
Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
B |
铜表易形成致密的氧化膜 |
铜容器可以盛放浓硫酸 |
Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
C |
铁比铜活泼 |
铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 |
Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
D |
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 |
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 |
Ⅰ错;Ⅱ对;无 |
元素A、B、C、D均为短周期元素,请根据表中信息回答下列问题。
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质 结构 信息 |
单质制成的高压灯,发出的黄光透雾力强、射程远。 |
工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。 |
单质常温、常压下是气体,原子的M层有一个未成对的p电子。 |
+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。 |
(1)上表中与A属于同一周期的元素是(填元素符号),D离子的核外电子排布式为;
(2)A和B形成的化合物晶体类型为;C单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为;
(3)对元素B的相关描述正确的是。
a.B元素的最高正价可能为+6 b.常温、常压下B单质难溶于水
c.B单质分子中含有18个电子 d.在一定条件下B单质能与镁条反应
乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请计算:
(1)将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应,则标准状况下生成气体的体积是L
(2)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是mol,燃烧产物的平均摩尔质量是g/mol。
现有镁条、铝粉、铜片、氧化铝、氧化铁、氯酸钾及其它常用的实验用品和仪器,根据现有药品,请你设计简单实验验证铝、铁金属单质的还原性强弱。依据你设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验原理:(用化学方程式表示);实验中所需的化学仪器为。
(2)引发实验的操作方法为:。
(3)实验探究:取少量反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,(填能或否)说明固体混合物中无Fe2O3,并说明理由(理由用离子方程式说明)。
(10分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。
A.Cl2、Br2、I2的熔点 | B. Cl2、Br2、I2的氧化性 |
C.HCl、HBr、HI的热稳定性 | D.HCl、HBr、HI的酸性 |
(2)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液 NaClO3溶液
KClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式:□NaCl+□H2O=□NaClO3+□。
②Ⅱ中转化的基本反应类型是,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是。
(3)一定条件,在水溶液中1 mol Cl-、ClOX-(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。
①D是(填离子符号)。
②B→A+C反应的离子方程式为;生成1molC时,KJ的热(填吸收或放出以及具体数值)