天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ∆H1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ∆H2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ∆H3
则CO2(g)+CH4(g)===2CO(g)+2H2(g)的∆H= 。
(2)天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式 。
(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:
CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为 。
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,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示。则压强P1 P2 (填“大于”或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正) v (逆)(填“大于"、“小于”或“等于")。
(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06,其核磁共振氢谱如图2所示,则X的结构简式为 。
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量 (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(6分)试回答下列问题(温度均为25℃时):
(1)将0. 2mol / L HB溶液与0.1 mol / LMOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=4,则混合溶液中由水电离出的c(H+)____0. 2 mol / L HB溶液中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“<”或“="”" )
(2)pH=13的Ba(OH)2溶液a L与pH=3的HCl溶液b L混合。若所得混合溶液呈中性,
则a∶b=;
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为________________________________。
甲、乙、丙、丁是1~18号元素,乙元素原子有三个电子层,第一层与最外层电子数相等;甲元素原子的核外电子数比乙元素原子核外电子数少1;丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍;丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2。请回答:
(1)甲的单质与水反应的化学方程式为;
(2)乙元素的原子结构示意图为;
(3)丙元素的最高价氧化物可以和甲与丁两种元素形成的某种化合物反应生成丁单质,每生成1mol丁单质,转移电子的物质的量为mol。
(4)写出一个能够证明乙单质的还原性比丙单质的还原性强的化学方程式
。
下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题(用化学符号回答):
![]() 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
① |
② |
③ |
|||||
3 |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
||
4 |
⑩ |
(1)在①~⑩元素中,最活泼的金属元素是,最活泼的非金属元素是,最不活泼的元素是。
(2)在①~⑩元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是,碱性最强的是,呈两性的是。写出在水溶液中三者之间相互反应的离子方程式:,,
。
(6分)现有①H2O2②HClO③NH4Cl④Na2O2⑤干冰五种物质,按下列要求回答:(填序号)
(1)既存在离子键又存在共价键的是。
(2)写出①的电子式是_____ ___,②的电子式是_____ ___,
③的电子式是_____ ___,④的电子式是_____ ___,
⑤的电子式是___ _ ____,
(4分)将下列物质进行分类(填序号)
① O2与O3②126C与136C③金刚石与石墨④冰与水⑤ H2、D2、T2
⑥和
(1)互为同位素的是(2)互为同素异形体的是
(3)互为同分异构体的是(4)属于同一化合物的是