(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 |
平衡常数 |
温度℃ |
|
500 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g) ![]() |
K1 |
2.5 |
0.15 |
②H2(g)+CO2(g) ![]() |
K2 |
1.0 |
2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) ![]() |
K3 |
|
|
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正 V逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)-反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 。
(3)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
(Ⅱ)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。
(1)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol·L-1 NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加0.10 mol·L-1 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全。则原试样中H2C2O4·2H2O的的质量分数为_______。
(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4 ( g ) + H2O ( g )=CO ( g ) + 3H2 ( g )△H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO ( g ) + 2H2 ( g )=CH3OH ( g )△H=—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式。
②写出除去甲醇的离子方程式。
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的电极反应式
负极。
有A、B、C、D、E五种短周期主族元素,A、B、C、D原子序数依次增大,原子半径按D、A、B、C、E依次减小,A、B的核电荷数之和等于D的核电荷数,D的最外层电子数为C的最外层电子数的一半,E可以分别与A、B、C形成电子总数相同的共价分子。
⑴写出元素D在周期表中的位置。
⑵元素A的非金属(填“>”或“<”)元素C
⑶C离子与D离子的电子数相等,比较这两种离子的半径大小:C离子(填“>”或“<”)D离子
⑷写出由元素A和元素E组成的10电子分子的电子式。
⑸氧化铜与D的单质在高温下发生化学反应的方程式
,若得到1mol氧化产物,则该反应转移电子mol。取该反应的还原产物3.2g与12.5mL、8mol/L的硫酸溶液(98%的硫酸其物质的量的浓度为18mol/L)混合,按右图装置进行实验,实验发现,3.2g还原产物几乎被消耗掉,请你解释其原因。
选择下列物质分离和检验方法,将其序号填在横线上。
A.萃取 | B.升华 | C.结晶 | D.分液 E.蒸馏 F.层析 G.过滤 |
(1)______分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)______从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)______分离水和汽油的混合物。
(4)______分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)两种互溶液体。
0.5mol H2SO4的质量是g,含个氧原子,能和molNaOH完全反应,该硫酸所含氢元素的质量与mol H3PO4或标准状况下L HCl中所含氢元素的质量相同。
成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成份的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入 ,溶液变蓝,则苹果中含有淀粉。
(2)用小试管取少量的苹果汁,加入新制Cu(OH)2悬浊液,并加热,产生砖红色的沉淀,则苹果中含有
(写分子式)。
(3)葡萄糖在一定条件下可以得到化学式为C2H6O的化合物A。
A + CH3COOH→有香味的产物
① 含A的体积分数为75%的水溶液可以用做 。
②写出化合物A与CH3COOH反应的化学方程式为 ,该反应的类型为 。
(4)苹果中含有苹果酸,测得其相对分子质量为134。取0.02mol苹果酸,使其完全燃烧,将燃烧后的产物先后通过足量的无水CaCl2和碱石灰,两者分别增重1.08g和 3.52g。则分子中C、H原子的个数比 。苹果酸的分子式是 。