甲醇是重要的化工原料,在工业生产上的应用十分广泛。
(1)利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后可将H2与CO2转化为甲醇。
已知:光催化制氢:2H2O(l)==2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.5 kJ/mol
H2与CO2耦合反应:3H2(g)+CO2(g)==CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-137.8 kJ/mol
则反应:2H2O(l)+CO2(g) ="=" CH3OH(l)+3/2O2(g)的ΔH= kJ/mol
你认为该方法需要解决的技术问题有 。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
(2)工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下(有关数据均为在298 K时测定):
反应I:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+92.09kJ/mol,K1=3.92×10-11。
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ΔH2=-149.73 kJ/mol,K2=4.35×1029。
①从原子利用率看,反应(填“I”或“II”。下同)制甲醛的原子利用率更高 。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应 制甲醛更有利。(原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。)
②右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示 (填“I”或“II”)的反应 。
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理,在硝化细菌的作用下将NH4+氧化为
NO3-(2NH4++3O2=2HNO2+2H2O +2H+;2HNO2 +O2=2HNO3)。然后加入甲醇,甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中,1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为 g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式:
(4)某溶液中发生反应:A2B+C,A的反应速率v(A)与时间t的图象如图所示。若溶液的体积为2L,且起始时只加入A物质,下列说法错误的是
A.图中阴影部分的面积表示0~2min内A的物质的量浓度的减小值
B.反应开始的前2min,A的平均反应速率小于0.375mol・L-1・min-1
C.至2min时,A的物质的量减小值介于0.5mol至1mol之间
D.至2min时,B的物质的量浓度c(B)介于1~1.5mol・L-1之间
写出[Ag(NH3)2]OH的中心离子、配位原子、配位数并写出它电离的离子方程式。
下表是NaCl和CsCl的熔沸点的比较。
NaCl |
CsCl |
|
熔点 |
801 ℃ |
645 ℃ |
沸点 |
1 413 ℃ |
1 290 ℃ |
(1)同为离子晶体,为什么NaCl的熔沸点比CsCl的高?请从影响离子键强弱的因素入手进行分析。
(2)实验证明,干燥的NaCl晶体不导电,熔融的NaCl或NaCl溶液却可以导电,你能说明其中的原因吗?
短周期元素A、B、C的原子序数逐渐增大,它们形成的离子具有相同的电子层结构,B和C的单质都能跟水剧烈反应,B为电负性数值最大的元素。B单质与H2O反应产生A单质,0.5 mol C单质跟水反应时,在标准状况下放出5.6 L H2,此时C转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。问:
(1)A、B、C各是什么元素?
(2)写出这三种元素所形成化合物的化学式,并用电子式表示它们的形成过程。
A、B、C、D四种元素,已知A元素是自然界中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子之和;C元素是第3周期第一电离能最小的元素;D元素在第3周期中电负性最大。
(1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。
(2)写出上述元素A、B、C两两化合生成离子化合物的化学式。
A、B、C、D四种元素,已知A元素是自然界中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第3周期第一电离能最小的元素;D元素在第3周期中电负性最大。
(1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。
(2)写出上述元素两两化合生成的离子化合物的化学式。