科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)写出CO燃烧的热化学方程式_____ ________;
(2)写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
①温度升高该反应的平衡常数 (增大、减小、不变)
②B过程用H2表示该反应的化学反应速率是 mol·L-1·min-1
(4)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,总反应为:CH3OH+3/2O2+2OH-==CO32-+3H2O,负极的反应式为 。
活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
pH |
3.2 |
6.7 |
8.0 |
9.7 |
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_____________________________。
(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入___________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol·L-1,则每升溶液中至少应加入__________mol KMnO4。
(3)杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的试剂是___________。
(4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0.86×10-4 |
2.6×10-4 |
64×10-4 |
①该反应的△H0。
(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(3)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应
N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)
化合物Ⅴ的合成路线如下(反应条件、部分生成物省略):
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,1 mol该物质完全燃烧需消耗 mol O2。
(2)反应①的化学方程式为________________________(不要求注明反应条件)。
(3)下列说法正确的是____________(双选,填字母)。
A.化合物Ⅰ~Ⅴ均属于芳香烃衍生物 |
B.反应③属于加成反应 |
C.化合物Ⅲ和化合物Ⅴ均能使溴的四氯化碳溶液褪色 |
D.化合物Ⅴ能与NaOH溶液反应 |
(4)反应②还会生成化合物Ⅲ的同分异构体,该同分异构体的结构简式为__________。
(5)该合成工艺中可以循环利用的有机物是_____________________。
某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为
_______________________________________。
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为 _ _______________________。
(3)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应 达平衡时:①容器内混合气体的平均密度比起始投料时_______________(填“增大”“减小”或“相等”);
②容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时________(填“增大”“减小”或“相等”)。
我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型海水标志灯。 该灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其能量比干电池高20─50倍(海水呈弱碱性),请回答:该电源负极材料是_____,正极主要的反应物质是_____,总反应方程为:____________________