实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气
候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减
排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡常数表达式为:,它所对应反应的化学方程式为 。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下的平衡常数以解决各种实际问题。已知等体
积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
①该反应的化学平衡常数表达式为K = 。
②该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”);
③若在500℃时进行,设CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化为 。
④800℃时,在固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度为:c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,
c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能确定”)。
(3)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示:
又已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1,
请回答下列问题:
①图中E1、E2分别表示 、 ,E3的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点 (填“升高”或“降低”)△H (填“变大”、“变小”或“不变”),理由是____________________。
②图中△H= kJ·mol-1。
(6分)现有CH4、C2H4、C6H6三种有机物:
(1)等质量的三种气体完全燃烧时生成水最多的是________;
(2)同状况、同体积的三种气体完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(3)在150℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
(6分)完成下列化学反应方程式并注明反应类型。
1、乙烯与水一定条件下反应
2、甲烷与氯气光照条件下反应(只写第一步)
3、苯与浓硝酸,浓硫酸一定条件下反应
下列各组物质①O2和O3②12C和14C ③CO(NH2)2和NH4CNO④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
⑤CH2=CH2和CH3CH=CH2⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
互为同系物的是__________,互为同分异构体的是_____________
互为同位素的是______,互为同素异形体的是_________,
是同一物质的是__________。
I.已知拆开1mol H—H键,1mol N三N键分别需要吸收的能量为436kJ,946kJ;形成1mol N—H键,会放出能量391kJ,在反应N2 + 3H2="=" 2NH3中,每生成2mol NH3 ____热量(填:吸收或放出)_____kJ。
II.(6分)我国经济发展对能源的需求与日俱增。一种新型燃料电池是将两根特制电极插入氢氧化钾溶液中,然后从两极分别通入甲烷和氧气,其电极反应式为:
X极:CH4+10OH- -8e- ="=" CO32-+7H2O Y极:4H2O+2O2+8e- ==8OH-
(1)指出该电池的正极__________(X或Y)极
(2)在标准状况下,通入5.6L甲烷气体,完全反应后有__________mol电子转移;
(3)该电池的电解质溶液的PH变化是_______ ___(填升高、降低、不变)
III.(6分)利用Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2反应,设计一个原电池。
(1)画出装置图(在图中标出电极材料、正负极、电解质溶液)。
(2)写出电极反应方程式
负极: 正极:
(15分)下表为元素周期表中的前四周期元素,列出了10种元素在元素周期表中的位置。试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题。
(1)元素⑦可形成18电子的氢化物X其电子式为,⑥与⑨形成的5原子分子的结构式为。
(2)①②③④⑤五种元素最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是(填化学式),该物质内部含有的化学键类型是。
(3)④形成的简单离子的结构示意图。
(4)第五周期元素中,与⑨元素同主族的元素原子序数为,用一个离子方程式比较该元素与⑨元素的非金属性强弱。
(5)⑦的氢化物比⑧的氢化物的熔沸点高的原因是___ __
(6)⑤的单质与①的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为。