甲醇又称“木醇”,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1
又查资料得知:①CH3OH(l)+1/2 O2(g)
CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2,再利用⑴中反应原理合成甲醇。某温度下,将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H>0,当反应进行到10min时达到平衡,此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:
①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为 。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率,可以采用的方法是 。
a.升高温度 b.缩小容器的体积
c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g),重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为 。
(3)甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池,下图是以甲醇燃料电池(甲池)为电源的电解装置。已知:A、B、C、D、E、F都是惰性电极,丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ,当向甲池通入气体a和b时,D极附近呈红色。回答下列问题:
①a物质是 ,A电极的电极反应式为 。
②乙装置中的总化学反应方程式为 。
③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH= 。
(9分)以下是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
| IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
|
| 2 |
① |
② |
||||||
| 3 |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
||
| 4 |
⑨ |
⑩ |
(1) ⑧和⑤的元素符号是______和_______;
(2)表中最活泼的非金属是______,金属性最强的元素是______;(填写元素符号,下同)
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_______,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:_________________________________________,
__________________________________________;
(4)请设计一个实验方案,证明⑦、⑩单质氧化性的强弱:__________________________。
(8分)A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大。A与B、C分别构成电子数相等的化合物W、K,且W是一种能产生温室效应的气体;D元素最外层电子数是次外层电子数的3倍。A、D、E构成化合物Y,A、B、C、D构成化合物X,且X、Y均为阳离子和阴离子个数比是1∶1的离子化合物。
回答下列问题:
(1)Y的电子式为________;W形成________晶体。
(2)与E同主族且为第7周期的元素原子序数为________。
(3)在同主族氢化物的递变性质中,K的沸点反常,这可以用________来解释(填字母序号)。
A.共价键 B.离子键
C.氢键 D.范德华力
(11分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表:回答下列问题:
| 元素编号 |
元素特征信息 |
| A |
其单质是密度最小的物质 |
| B |
阴离子带两个单位负电荷,单质是空气的主要成分之一 |
| C |
其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构,且与B可以形成两种离子化合物 |
| D |
其氢氧化物和氧化物都有两性,与C同周期 |
| E |
与C同周期,原子半径在该周期最小 |
(1)写出下列元素的名称:C________,E________;
(2)写出A、B、C形成的化合物M的电子式________;
(3)实验测得DE3在熔融状态下不导电,则DE3中含有的化学键类型为________;
(4)D单质与M的水溶液反应的离子方程式:________
下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
(1)写出下列元素符号:①,⑥,⑦, 11 。
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是,最活泼的非金属元素是,最不活泼的元素是。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是,碱性最强的是,呈两性的氢氧化物是,
(4)在这些元素中,原子半径最小的是,原子半径最大的是。
(共12分)如图转化关系中A—H为中学常见化合物,甲、乙、丙、丁为常见单质,其中甲、丁常温为气体。已知单质乙、化合物A为黄色(或淡黄色)固体。乙经过连续与甲反应后,再与水化合,是工业上制H的反应过程。B、F两种气体都能使澄清石灰水变浑浊。(部分反应物或产物略去)
(1)写出下列反应的化学方程式:
A与B ____________________________________________________
Cu与H ___________________________________________________
F与甲____________________________________________________
(2)写出丙与D溶液反应的离子方程式 _______________________________________
(3)常温时H的浓溶液与丙物质并不能看到明显的反应现象,原因是_____________
。