目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题:
I.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)
(1)阅读下图,计算该反应的反应热ΔH = _______________kJ/mol。
II.用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
(2)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为______________。
(3)以CH4、O2为原料,100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448 mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________,各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________。
III.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g) + I2O5(s)5CO2(g) + I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答:
(4)T2时,0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
(5)T1时化学平衡常数K = _________________________。
(6)下列说法不正确的是____________________(填字母序号)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等 |
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变 |
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb < Kd |
IV.(7)电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,其原理用电解总离子方程式解释是_____________。
2011年6月20日我国卫生部正式实施了GB2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》,对部分食品添加剂的使用规定进行了调整。食品添加剂F1和F2的制备流程分别如下(部分反应条件略)。
(一)F1的制备流程
(1)、属于氧化反应的有_______(填写反应序号)。反应②的化学反应方程式是:。
(2)、B1中有少量A1,分离的方法是:。
(3)、F1在适当的氧化剂作用下,得到产物C9H10O4,酸性增强,该产物在一定条件下发生聚合反应,聚合产物的结构简式为_______________________。
(二)F2的制备流程
已知:①烃A2常作为切割金属的燃料。
②同一碳原子上有两个羟基的化合物不稳定,易脱水生成醛或酮:
③醛与醛
在一定条件下反应,可得到
(4)、写出C2结构简式: ___________;B 2的同分异构体的名称:__________。
(5)、与D2互为同分异构体、分子中含两个甲基的酯共有_______种。
(6)、E2→F2的三步反应中的前两步反应与C2→D2→E2的反应过程相似。完成E2→F2第二步反应的化学方程式: 。
2-甲基丙烯是制备有机玻璃的主要原料。现以2-甲基丙烯为原料,通过下列合成路线合成有机玻璃F。
根据上述过程回答下列问题:
(1)、填写反应类型:反应⑦是,反应⑤是。
(2)、写出结构简式:BF。
(3)、写出物质D中所含官能团的名称:。
(4)、写出反应③的化学方程式。
在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生下列反应:
Fe(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g) + Q kJ
其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化如图所示。
(1)、反应在1min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2g。用CO的浓度变化表示的反应速率υ(CO)=_________。
(2)、反应进行至2min时,若只改变一个条件,曲线发生的变化如图所示,3min时再次达到平衡,则Q0(填“>”、“<”或“=”)。第一次平衡与第二次平衡的平衡常数相比,K1K2。(填“>”、“<”或“=”)。
(3)、5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是(填写编号)。
a.υ(正)先增大后减小 b.υ(正)先减小后增大
c.υ(逆)先增大后减小 d.υ(逆)先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)、请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:
______________________________________________________________________。
多硫化钠(Na2SX)在制革工业中常用作皮毛的脱毛剂,农业上可作杀虫剂,也是分析化学中的常用试剂。在碱性溶液中,Na2SX与NaBrO3发生反应生成Na2SO4与NaBr。
(1)、上述反应中发生氧化反应的物质是,被还原的元素是(填写元素符号或化学式)。
(2)、若Na2SX与NaBrO3反应的物质的量之比为3:10,则x = 。
(3)、NaBrO3也可以在酸性条件下与NaBr反应生成Br2。若生成6mol Br2,则反应中转移电子的物质的量为。
(4)、根据上述两个反应,可推知Na2SX、 Br2、NaBr还原性由强到弱的顺序是(填写化学式)。
(本题共8分)
β型硼氮化合物—-(BN)n是一种无机合成材料[最简式为(BN)],具有高硬度、耐高温的特点,是做超高温耐热陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂(Na2B4O7)与尿素在高温高压下反应可以获得。例如:Na2B4O7 + 2CO(NH2)2 → 4(BN) + Na2O + 2CO2
(1)、请用氧化物的形式表示硼砂的化学式。β型(BN)n比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是:。
(2)、①上述反应式中具有4种不同能量电子的原子,它代表的元素在周期表中处于周期,第族。
②能用于比较N与O非金属性相对强弱的事实是。
A.最高价氧化物对应水化物的酸性 | B.H2O(g) 比NH3(g)稳定 |
C.单质与H2反应的难易程度 | D.NO中氮元素显正价,氧元素显负价 |
(3)、写出指定分子的电子式:生成物中含极性键的非极性分子。
(4)、与硼同主族且相邻周期的元素,其单质与NaOH(aq)反应的离子方程式为:。