用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
(1)计算机芯片的主要成分是 ;
(2)光导纤维的主要成分是 ;
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。
、能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断H10(填“>”“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为.
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应Ⅰ进行甲醇合成,T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CO、H2后,在T5℃反应10min达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH) =mol·(L·min)-1。
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是。
、下列A~K是中学化学中的常见物质,其中D、E、K为单质,其余物质为化合物。这些物质具有下列转化关系(省略了水和部分反应物及生成物),除反应②外,其他反应均在水溶液中进行。其中D是工业中最常用的金属。回答:
(1)A、H分别为、(填化学式)
(2)写出反应②的化学方程式。
(3) 2.7克E与I完全反应生成G,若G与J反应生成3.9克不溶物H ,则消耗J的物质的量为。
(4)若实验测得无水H在常压条件下不同温度时的密度为:
T(℃) |
200 |
600 |
800 |
ρ(g/L) |
6.881 |
2.650 |
1.517 |
气体摩尔体积(L/mol) |
38.8 |
71.6 |
88.0 |
则 600℃时无水H存在形式的分子式为。
原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X、Y、Z、W,其中Z、W两原子的核外电子数之和为X、Y两原子核外电子电
子数之和的三倍,Y、Z左右相邻,Z、W位于同一主族。
(1)Y元素是(填元素名称)。
(2)由X、Y、Z三种元素组成的盐中存在的化学键为。
(3)解释WZ2的水溶液显酸性的原因(用方程式表示)。
(4)某物质由Na、Y、Z三种元素组成,取该物质配成的溶液,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再滴入稀HNO3,白色沉淀溶解,该物质的分子式为。
(5)分别均由X、Y、Z、W四种元素组成的化合物A和B,它们之间能以物质的量1:1进行反应。写出A与B两溶液反应的离子方程式。
(6)Y2X4是一种可燃性的液体,其燃烧产物之一是大气中的主要成分。1.60g Y2X4在氧气中完全燃烧放出热量31.2 kJ(25℃),请写出Y2X4完全燃烧的热化学反应方程式。
碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案,其流程图如下。(所用石灰石含有杂质SiO2)
回答下列问题:
(1)充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨,则石灰石中碳酸钙的质量分数为%。
(2)假设第①步反应完全进行,则第②步反应过滤后得到的不溶液性滤渣的成分为
。
(3)第③步反应一般不采用通入CO2的主要原因是,相应的离子方程式为。
(4)CaCO3是一种难溶液物质,25℃时其KSP=2.8×10-9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2.0×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的物质的量浓度最小是。
(5)某生用石灰石为原料,设计了另一种制备碳酸钙的实验方案,其流程图如下
与前一方案相比较,该方案的优点是。
现有下列两组物质:
① H2、CaCO3、HCl、NH3
② 氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氢氧化铁胶体、硫酸铁溶液。
请你从组成的元素、物质的性质等多个角度用两种不同的分类标准,从每组中选出一种不同类的物质,并指出其分类标准,写在下面相应的表格内。
组别 |
分类标准 |
不属于该类别的物质 |
第①组 |
H2 |
|
气体 |
||
第②组 |
||