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= 。
(1)某元素的基态原子最外层电子排布为3s23p2,它的次外层上电子云形状有______种,原子中所有电子占有______个轨道,核外共有_________个不同运动状态的电子。
(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是_____________。
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是______,F2-的电子排布式是_______________________________。
(4)M能层上有____个能级,有____个轨道,作为内层最多可容纳______个电子,作为最外层时,最多可含有______个未成对电子。
(5)在元素周期表中,最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于________________族;最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于__________________族。
已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:
经过时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
30 |
120 |
280 |
350 |
370 |
①反应速率最大的(即0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min)时间段为 ,原是 。
②反应速率最小的时间段为 ,原因是。
以甲醇、空气和氢氧化钾溶液为原料,金属铂为电极可构成普通的燃料电池。该电池的负极上的电极反应式为____________
在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时到达平衡,依图所示:
①该反应的化学方程式是 。
②反应起始至t,Y的平均反应速率是。
现有8种元素的性质、数据如下表所列,它们属于第二或第三周期。
回答下列问题:
(1)①在元素周期表中的位置是(周期、族);
(2)比较④和⑦的氢化物的稳定性(用化学式表示)。