甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4 ( g ) + H2O ( g )=CO ( g ) + 3H2 ( g ) △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO ( g ) + 2H2 ( g )=CH3OH ( g ) △H=—129.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.c ( H2 )减少 |
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH 的物质的量增加 |
D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 |
E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程:
① 写出阳极电极反应式 。
② 写出除去甲醇的离子方程式 。
③若右图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式 ,净化含1mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH mol。
水是生命之源,也是一种常用的试剂。请回答下列问题:
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为___ _______;
(2)H2O分子中氧原子采取的是杂化。
(3)水分子容易得到一个H+形成水合氢离子(H3O+)。对上述过程的下列描述不合理的是。
A.氧原子的杂化类型发生了改变 | B.微粒的形状发生了改变 |
C.水合氢离子分子构型是三角锥型 | D.微粒中的键角发生了改变 |
(4)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式:。
下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
① |
|||||||||||||||||
② |
③ |
||||||||||||||||
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
||||||||||||||
⑧ |
⑨ |
⑩ |
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是(填编号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为;
(3)④ ⑤ ⑥ ⑦四种元素的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。
(4)按原子轨道的重叠方式,③与⑥形成的化合物中σ键有个,π键有个。
(5)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为;该元素与元素①形成的分子X的空间构形为,属于分子(填“极性”或“非极性”)。
(6)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:。
(7)1183 K以下⑨元素形成的晶体的基本结构单元如图1所示,1183 K以上转变为图2所示结构的基本结构单元,在两种晶体中最邻近的原子间距离相同。
在1183 K以下的晶体中,与⑨原子等距离且最近的⑨原子数为______个,在1183 K以上的晶体中,与⑨原子等距离且最近的⑨原子数为________。
1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念.电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,若 x 越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷的一方.下面是某些短周期元素的 x 值:
元素符号 |
Li |
Be |
B |
C |
O |
F |
Na |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
x 值 |
0.98 |
1.57 |
2.04 |
2.55 |
3.44 |
3.98 |
0.93 |
1.61 |
1.90 |
2.19 |
2.58 |
3.16 |
⑴通过分析 x 值变化规律,确定N、Mg的 x 值范围:
<x (N)<,<x (Mg)<.
⑵某有机化合物结构中含S-N键,其共用电子对偏向(写原子名称).
⑶经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的 x 差值△x>1.7时,一般为离子键,当△ x<1.7时,一般为共价键.试推断AlBr3中化学键类型是.
⑷预测周期表中,x 值最小的元素位于周期族.(放射性元素除外)
海水中有丰富的资源,多种多样的海洋动物和植物,海底有丰富的矿藏、石油、天然气等,此外,海水中还含有大量的电解质,它们电离产生Cl-、Br-(溴离子)、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要资源。
(1)写出步骤①、②、④分离提纯的方法:
①②④
(2)步骤②分离提纯过程中需要选用主要玻璃仪器的名称。
(3)欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、溶液、溶液,然后过滤;为尽可能除去杂质,每次加入的试剂应。向所得溶液中滴加至无气泡产生,再经蒸发结晶得到食盐晶体。
(4)检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论。
(5)写出加入试剂a后,发生反应的离子方程式、
(6)工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气、氢气和烧碱,请写出利用氯气和消石灰制取漂白粉的化学方程式。
(1)写出硫酸铁在水溶液中电离的电离方程式
(2)用双线桥法,标出下列氧化还原反应的电子转移方向和电子总数
2FeCl3+Fe=3FeCl2氧化剂是(填化学式)
(3)氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础:4NH3 + 5 O2 4NO + 6H2O ,其中作为还原剂的物质是(填化学式);若反应中生成了0.2 mol NO,则转移mol电子,
(4)在一定条件下,RO3n-和氯气可发生如下反应: RO3n- + Cl2 + 2OH- = RO42- + 2Cl- +H2O由以上反应可知在上过程中RO3n-被(填“氧化”或“还原”), RO3n-中元素R的化合价是。