(15分)甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:
①600K时,Y点甲醇的υ(逆) (正)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。
③有同学计算得到在t1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ;实验温度
T1 T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如下图所示装置模拟上述过程,则Co2+在阳极的电极反应式为 ;除去甲醇的离子方程式为 。
Zn-Cu-H2SO4原电池的负极材料是是,正极反应式是,发生反应(填反应类型),总反应式为___________________________________。
在反应H2 + Cl2=2HCl中,已知H-H键能为436kJ/mol,Cl-Cl键能为243kJ/mol,H-Cl键能为432kJ/mol。
判断该反应是放热还是吸热。
计算生成1mol HCl时反应的能量变化。
(1)核素:人们把具有一定数目和一定数目的一种原子称为核素。
同位素:相同而不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
(2)已知化学能与其他形式的能量能够相互转化:
二次电池充电是将转化为;
植物光合作用是将转化为。
(6分)(3)写出下列物质的电子式:
N2 H2O CaCl2
炭火炉内的炭燃烧至炽热时,在往炉膛底的热炭上喷洒少量水的瞬间,炉火更旺,这是因为。
如果烧去“同量的炭,喷洒过水和没有洒过水的炭火炉相比,放出的总能量(填“相同”或“不相同”),原因是 。
已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样,也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的X的数值:
元素 |
H |
Li |
Be |
B |
C |
O |
F |
X的数值 |
2.20 |
0.98 |
1.57 |
2.04 |
2.55 |
3.44 |
3.98 |
元素 |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
X的数值 |
0.93 |
1.31 |
1.61 |
1.90 |
2.19 |
2.58 |
3.16 |
试结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)根据上表给出的数据,简述主族元素的X的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系___________________________;
(2)简述第二周期元素(除惰性气体外)的X的数值大小与原子半径之间的关系___________________________________。
(3)某化合物分子中含有S—N键,你认为该共用电子对偏向于_____原子(填元素符号)。
(4)经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时,所形成的化学键一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断AlBr3中的化学键类型是______________。
(5)上表中元素形成的AB型化合物中,离子性最强的是________。