能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6molCO2、6 molCH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=___________。
②若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0 molCH4、4.0 molCO和8.0molH2,则上述平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
已知:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=—41.8KJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=—196.6KJ·mol-1
①写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式__________。
②一定温度下,向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1mol,5min达到平衡,此时容器中NO和NO2的浓度之比为3:1,则NO2的平衡转化率是_________。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.2v(CO2)(正)=3v(H2O)(逆)
B.混合气体中氢气的质量不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
(4)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均为Pt电极,电解质为熔融氧化物。
①乙电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为___________________。
为了制得氯气并探究氯气的一些化学性质,某学生用如图所示装置进行有关实验,打开A的玻璃塞,将A中浓盐酸溶液逐滴加入装有二氧化锰的B中。试回答:
(1)怎样检验装置的气密性;
(2)若C中为淀粉KI试纸,实验片刻后C中可以观察到的实验现象为;写出
B中发生反应的离子方程式。
(3)若C中的淀粉KI试纸实验一段时间后又变为无色,原因是。
(4)D的作用是_______________。烧杯中加入的是。
(5)若实验室暂时无二氧化锰,仍用此装置制取氯气,选用药品替代。若实验室暂时无浓盐酸,仍用此装置制取氯气,选用药品替代。
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
① 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是反应(填吸热或放热);若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”);②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2;若反应进行到状态D时,
(填“>”、“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
①下图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:。
(热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示)
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25°C下,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L-1硝酸银溶液,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,继续加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)。
(25°C时AgCl和AgI的离子积常数KSP为:
KSP[AgCl]=1.0×10-10 mol2·L-2 , KSP[AgI]=1.5×10-16 mol2·L-2 )
2011年3月,日本福岛核电站发生核泄漏,核泄漏的放射性物质中,大量存在一种叫做“碘-131”的放射性元素。传说吃含碘食品或服碘片可以减缓碘-131对人体的影响,有些人就去抢购碘盐、碘片。下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明:
配料 |
食盐、碘酸钾、抗结剂 |
碘含量 |
35±15mg/kg |
储藏方法 |
密封、避光、防潮 |
食用方法 |
烹饪时,待食品熟后加入碘盐 |
(1)下列说法正确的是
A.碘酸钾可氧化氯化钠 | B.只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾 |
C.高温会导致碘的损失 | D.该碘盐中碘酸钾含量约为34~84mg/kg |
(2)碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应的方程式为:KI + 3H2O KIO3 + 3H2↑。则阳极材料为。
(3)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
KIO3+KI+H2SO4K2SO4+I2+H2O
该反应的氧化剂为
(4)已知:I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。某学生测定食用碘盐中碘的含量,其步骤为:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解 b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全 c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。则所测盐中碘的含量是(以含w的代数式表示)mg/kg。
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1)写出Si原子核外最外层电子排布式
。
C、Si和O元素的原子半径由小到大的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,微粒间存在的作用力是 。SiC晶体熔点晶体硅(填<、 >、=)。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则MCl2水溶液显 性,相关的
离子方程式。(4)C、Si为同一主族的元素,证明两者非金属性强弱的事实有。(举一例说明)
阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。由A(分子式C3H6C12)合成阿魏酸的流程如下图所示:
(1)上述反应a中,生成物Z的化学式为。
(2)阿魏酸的结构简式为。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①:,
C与足量新制Cu(OH)2共热:。
(4)有同学提出:可用酸性KMnO4溶液检测反应④中是否有F生成,该说法是否正确?,
说明理由:。
(5)E有多种同分异构体,写出同时符合下列要求的所有E的同分异构体结构简式:
①既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应
②苯环上的一氯代物只有一种。