(17分)二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
(2)已知在一定温度下,以下三个反应的平衡常数为k1、k2、k3:
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1 的食盐水(惰性电极),电解一段时间后,收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)
①二甲醚燃料电池的负极反应式为_____________。
②电解后溶液的PH=_________________________
(4)工业合成氨的反应为:mol-1
已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行,测得数据如下表:
根据表中数据计算:
①0 min~1 min内N2的平均反应速率为_________
②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol,
化学平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不移动”),该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)
(5)常温下,将0.2molHCOOH和0.1mol
NaOH溶液等体积混合,所得溶液的PH<7,说明HCOOH的电离程度____________HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)。
该溶液中[HCOOH]-[OH-]+[H+]=______mol
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子各不相同,分别含有五种阳离子(Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+)和五种阴离子(Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X)中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是______________和______________(均填化学式)。
(2)为了确定X,现将 (1) 中的两种物质记为A、B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生沉淀。向该沉淀中滴入过量稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则:
①X为___________(填序号)。
A.SO32-B.SO42-C.CH3COO-D.SiO32-
②A中的化学键类型为______________。
③B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________(用离子符号表示)。
④C与B混合时,对应的方程式为_____________________________________________。
(3)将Cu投入D溶液中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的______________(填相应的离子符号)。
(4)利用上述已经确定的物质,再做一个实验就可以确定D、E,该实验可以是_________。
A.向D、E中分别加入足量的NaOH B.向D、E中分别加入AgNO3溶液
C.观察溶液的颜色 D.分别测D、E溶液导电能力
铁及其化合物在日常生活中应用广泛,请回答下列问题:
(1)Fe(NO3)3·9H2O易溶于水,微溶于硝酸,主要用作催化剂和媒染剂,工业上用细铁屑与稀硝酸反应制备,主要流程如下:
①Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示)_________________________;
②耐腐反应器中可以观察到如下的现象:铁屑__________,溶液颜色变为__________,有______色气体产生;制备过程中需控制加入铁屑的量,当观察到_______________的现象时应停止加入铁屑;
③制得的Fe(NO3)3·9H2O用20% HNO3洗涤,其原因是_________________________。
④若在实验中进行蒸发浓缩、降温结晶的操作,除带铁圈的铁架台、坩埚钳外,还需要的主要仪器有___________。
(2)某兴趣小组在实验室用细铁屑和稀硝酸制备Fe(NO3)3,装置如右图所示(固定所用仪器和加热装置未画出)。
①该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式用__________加热;
②装置中圆底烧瓶上方长导管的作用是_________________;
③请在图中虚线框内画出防止倒吸的尾气吸收装置。(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮的氧化物气体)
A是生产某新型工程塑料的基础原料之一,其组成元素为C、H、O,其分子结构模型如图所示(图中球与球之间连线代表化学键,不一定表示单键)。
(1)根据分子结构模型写出A的结构简式______________________________。
(2)写出反应类型:反应①、⑤分别属于_______________、_______________。
(3)B与F均能与溴水中的溴发生加成反应,F的结构简式为______________________。
写出反应⑥的化学方程式(注明必要的反应条件)______________________________。
(4)已知G有多种芳香族同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体共有___________种。
①能与稀硫酸及NaOH溶液反应
②能发生银镜反应
③分子中有一个甲基
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA |
NaOH |
混合溶液的pH |
甲 |
[HA]=0.2 mol·L-1 |
[NaOH]="0.2" mol·L-1 |
pH=a |
乙 |
[HA]=c1 mol·L-1 |
[NaOH]="0.2" mol·L-1 |
pH=7 |
丙 |
[HA]="0.1" mol·L-1 |
[NaOH]="0.1" mol·L-1 |
pH=9 |
丁 |
pH=2 |
pH=12 |
pH=b |
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?
(2)c1(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是(从下面选项中选择填空)
A.前者大 | B.后者大 | C.二者相等 | D.无法判断 |
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是,其中,[A-]=mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA] (填“<”、“>”或“=”)[NaOH], b 7(填“<”、“>”或“=”)
现有反应:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) ;△H<0,在850℃时,平衡常数K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K_____1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2 和 x molH2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向_______(填正反应或逆反应)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________。
(3)在850℃时,若设x=5.0 mol和x=6.0mol,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a _______ b(填“大小”、“小于”或“等于”)。