研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ;CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol-1。则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) ∆H= kJ·mol-1。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)
①该反应平衡常数表达式K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的∆H 0(填“>”或“<”)。若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③某温度下,向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,当下列物理量不再发生变化时,能表明上述可逆反应达到化学平衡的是 。
A.二氧化碳的浓度 | B.容器中的压强 |
C.气体的密度 | D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比 |
(3)向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时,则溶液中c(CO32-)= 。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]
(12分)X、W、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,Y原子的最外层电子数是X的2倍,X、W、Y在周期表中的相对位置如下图所示。
回答下列问题:
(1)Y元素在元素周期表中的位置是。
(2)列举一个事实证明Y、Z两种元素的非金属性强弱(用化学方程式表示):。
(3)W的最高价氧化物与强碱溶液反应的离子方程式为。
(4)X的最高价氧化物对应水化物 ( H3XO3 ) 是一元弱酸,在横线上填写合适的结构简式:
X (OH)3 + H2OH++
(5)已知25℃:
写出Y的氢化物与钾盐KA溶液(A-表示酸根)反应的化学方程式:。
(6)在烧碱溶液中,以W单质和NiO(OH)(氢氧化氧镍)为两极组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,写出其正极的电极反应式:。
[化学——选修5:有机化学基础]高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下:
已知:Ⅰ.RCOOR′+ R′′18OHRCO18O R′′+ R′OH(R、R′、R′′代表烃基)
Ⅱ.(R、R′代表烃基)
(1)①的反应类型是________。
(2)②的化学方程式为________。
(3)PMMA单体的官能团名称是________、________。
(4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,⑤的化学方程式为________。
(5)G的结构简式为________。
(6)下列说法正确的是________(填字母序号)。
a.⑦为酯化反应
b.B和D互为同系物
c.D的沸点比同碳原子数的烷烃高
d.1 mol 与足量NaOH溶液反应时,最多消耗4 mol NaOH
(7)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是________。
(8)写出由PET单体制备PET聚酯(化学式为C10nH8nO4n 或C10n+2H8n+6O4n+2)并生成B的化学方程式 。
[化学——选修3:物质结构与性质]已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________(填元素符号),其原因为_____________________。
(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为__________;1 mol B2A4分子中含__________molσ键。
(4)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,
化合物的化学式,甲为________,乙为____________;高温时,甲易转化为乙的原因为____________。
Ⅰ.2011年11月28日至12月9日,联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开,随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下发生反应,测定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示:
①写出该工业方法制取甲醇的化学反应方程式 。
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)= 。
③该条件下CO2的转化率为 。当温度降低时CO2的转化率变大,则该反应 0(填“>”“<”或“=”)。
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入氮气 |
C.将水蒸气从体系中分离 | D.用更有效的催化剂 |
(2)选用合适的合金作为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此燃料电池负极的电极方程式为 。
Ⅱ.研究NO2 、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。其中氮元素有着多变价态和种类多的化合物,它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题:
(1)已知:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)ΔH=" —196.6" kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH=" —113.0" kJ·mol―1
则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= 。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号) 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.相同时间内,每消耗1 molNO2的同时消耗1 mol SO3
②当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1: 6,则平衡常数K= 。
【改编】现有A、B、C、D四种短周期主族元素,其原子序数依次增大。已知A、C位于同一主族,A在周期表中原子半径最小。B、D的最外层电子数相等,且B、D的原子序数之和为A、C原子序数之和的两倍。请回答下列问题:
(1)元素D在周期表中的位置是________________________。
(2)C2B2晶体中阴阳离子个数比为__________;请写出C2B2与A2B反应的化学方程式____________。
(3)元素B、C形成的简单离子中半径较大的是_________(写电子式)。
(4)C2D的溶液中各离子浓度由小到大的关系为 。
(5)如图所示以铂作电极,以C、D两元素的最高价氧化物的水化物X、Y的溶液作为电解质溶液,A、B元素的单质分别在两电极上发生原电池反应,则通入A单质的电极反应式为_________,通入B单质的X溶液的pH将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。