(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为 。该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是 。
A.体系压强不再变化 | B.H2与CO的物质的量之比为1:1 |
C.混合气体的密度保持不变 | D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质,2min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s),如果此时对体系加压,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5min时达到新的平衡,请在右下图中画出2~5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取NaOH、H2和Cl 2。请回答下列问题:
⑴在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为 。
⑵电解之前,食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,使用的试剂有:a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀盐酸,其合理的加入顺序为(填试剂序号) 。
⑶如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中,1min后在阴极可产生11.2L(标准状况)Cl2,这时溶液的pH值是 (填“升高”、“降低”或“不变”),溶液中c(OH-)为(设体积保持不变) 。
⑷若没有阳离子交换膜的存在,则电解饱和食盐水的化学方程式是
。
X、Y、Z为三个不同短周期非金属元素的单质。在一定条件下有如下反应:Y+X→A(气), Y+Z→B(气)。请针对以下两种不同情况回答:
⑴ 若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成固体C时有白烟产生,则:
① Y的化学式是_______;② 生成固体C的化学方程式是____________。
⑵ 若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
① B的化学式是_____;② 向苛性钠溶液中通入过量的A,所发生反应的离子方程式________________; ③ 将Y与⑴中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式是________________。
下图中A至F是化合物,G是单质。
写出A、B、E、F的化学式:A____, B____, E____, F____。
同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小顺序为
①NH4HSO4②(NH4)2SO4③(NH4)2Fe(SO4)④NH4HCO3⑤(NH4)2CO3
水垢可以看作由多种物质组成的混合物,为研究含有、
、
的水所形成水垢的化学组成,取干燥的水垢6.32g,加热使其失去结晶水,得到5.78g剩余固体A;高温灼烧A至恒重,残余固体为CaO和MgO,放出的气体用过量的Ba(OH)2溶液吸收,得到11.829沉淀。
(1)通过计算确定A中是否含有MgCO3。
(2)5.78g剩余固体A灼烧至恒重时当生成的气体完全被碱石灰吸收,碱石灰增重2.82g,通过计算确定A中各成分的物质的量,并计算水垢中的碳酸盐的质量分数.