分Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
(1)工业生产甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
①H2的燃烧热ΔH=___________kJ·mol-1。
②CH3OH(g)+O2(g)===CO(g)+2H2O(g)的反应热ΔH=________________。
(2)工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是____________________________。
Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是________________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成________、B电极上生成________。
【改编】某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知:C(s)+O2(g)
CO2(g) △H=-393kJ•mol-1;
2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) △H=-566kJ•mol-1;
(1)将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化(制得CO、H2),若要得到该反应的热化学方程式,还需要知道反应(用化学方程式表示) 的焓变。
(2)将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中,发生反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验组序 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
500 |
4 |
4 |
2.0 |
6 |
| 2 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
3 |
| 3 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
1 |
①500℃时该反应的平衡常数K=______________。
②该反应的逆反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③实验2中,0~3min时段内,以v(H2)表示的反应速率为 。
④实验3与实验2相比,改变的条件是 。请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作必要的标注。
(3)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与 CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,则负极电极反应式为 。
(4)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3
HCO3-+H+的电离平衡常数K= 。(已知:10-5.6=2.5×10-6)
甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一,该过程的主要反应是
反应①:CH4(g)+ H2O(g)
CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
(1)已知:
CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1=-802 kJ·mol-1
CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283 kJ·mol-1
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242 kJ·mol-1
则反应①的ΔH =_________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)其他条件相同,反应①在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
① 在相同条件下,三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。
② a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
③ c点CH4的转化率高于b点,原因是________。
(3)反应①在恒容密闭反应器中进行,CH4和H2O的起始物质的量之比为1︰2,10 h后CH4的转化率为80%,并测得c(H2O)=0.132 mol·L-1,计算0~10 h内消耗CH4的平均反应速率(写出计算过程,结果保留2位有效数字)。
(4)在答题卡的坐标图中,画出反应①分别在700℃和850℃下进行时,CH4的转化率随时间t变化的示意图(进行必要标注)。
(6分,每空1分)已知A、B、C、D均为短周期元素,它们的原子序数依次递增。 A是最外层为一个电子的非金属元素,C 原子的最外层电子数是次外层的3倍; C和D可形成两种固态化合物,其中一种为淡黄色固体;B和C可形成多种气态化合物。A、B、C三种元素可以形成离子晶体,该晶体中各元素原子的物质的量之比为A:B:C=4:2:3。
请回答下列问题:
(1)写出B的原子结构示意图,写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式。
(2)元素原子的物质的量之比为A:B:C="4:2:3" 的晶体名称为。
(3)请写出与A2C和BA3分子中电子数相同,且仍由A、B、C元素中任意两种元素组成的微粒的符号(举两例)、。
(4)写出由B、C元素组成且元素原子质量比为B:C=7:12的化合物的化学式。
现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B、丙、乙。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①;
反应⑤;
反应⑥。
蒽(
)反应生成化合物X(立体对称图形),如下图所示:
(1)蒽与X都属于________(填选项,下同)。
A.环烃B.烷烃C.芳香烃
(2)苯炔的分子式为________,苯炔不具有的性质是________。
A.能溶于水B.能发生氧化反应
C.能发生加成反应D.常温常压下为气体
(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实。
A.苯不能使溴水褪色B.苯能与H2发生加成反应
C.溴苯没有同分异构体D.邻二溴苯只有一种
现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。
(4)下列属于苯的同系物的是________。
(5)能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因反应而褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
它是生产某塑料的单体,写出合成该塑料的化学方程式:__________________________。