近来,制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果。
(1)德国克莱斯公司成功研制了甲醇(CH3OH)制氢车载燃料电池工艺,其原理如下流程图所示:
①流程图中,甲醇与水在选择氧化器中反应生成二氧化碳和氢气,写出该反应的化学方程式
②该车载燃料电池的介质为碱性环境,请写出该燃料电池的正极反应式为
(2)美国Bay等工厂成功研制了以甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:
①此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式K=
②此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如下表,在830 ℃、以表中的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有________(填实验编号)。
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
实验编号 |
n(CO) |
n(H2O) |
n(H2) |
n(CO2) |
A |
1 |
5 |
2 |
3 |
B |
2 |
2 |
1 |
1 |
C |
3 |
3 |
0 |
0 |
D |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
③若400 ℃时,第Ⅱ步反应生成1 mol氢气的热效应值为33.2kJ,第Ⅰ步反应的热化学方程式为:CH4(g) + H2O(g) === 3H2(g) + CO(g) ΔH=-103.3 kJ·mol-1则400 ℃时,甲烷和水蒸反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为:
(3)我国科学家研究了常温下利用Pt等催化剂在可见光作用下使水分解制氢气的方法,下图是三种催化剂在光照分解水实验中的效果比较图。
要得出如图所示的实验结果,需要测定的实验数据是 ,本实验的目的是 。
下列各物质中,(1)互为同素异形体的是,(2)互为同位素的是,(3)属于同一种物质的是,(4)互为同分异构体的是。
①金刚石和石墨②35Cl和37Cl
③④O2和O3⑤氯水和氯气
⑥H、D、T⑦CH3CH2OH和CH3-O-CH3⑧CH4和CH3CH3
⑨H2O和D2O⑩冰和雪花
已知有机物甲、乙、丙有如下信息:
甲 |
乙 |
丙 |
|
所含元素 |
C、H |
C、H、F |
C、H、F |
所含电子数 |
26 |
||
结构特点 |
饱和有机物 |
据此推断:
(1)甲的分子式为 ,若甲分子中有2个氢原子被F原子取代,所得的有机产物可能有 种。
(2)乙是性能优良的环保产品,可代替某些破坏臭氧层的氟利昂产品用作制冷剂。其分子中C、H、F的原子个数之比为1∶2∶2,则乙的结构简式为 。下列关于乙的叙述中正确的是 。
A. 其分子构型为正四面体型 B. 它能与溴水发生反应而褪色
C. 1 mol乙最多能与1 mol F2发生取代反应 D. 它没有同分异构
(3)将甲、乙按物质的量之比1∶1混合,所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量,但丙分子不存在同分异构体,则丙的分子式为 。
现有以下有机物:
①CH3CHO②CH3CH2OH③CH3COOH④HCOOC2H5
(1)能与NaOH溶液反应的有_________________;
(2)能与银氨溶液反应的有____________________;
(3)既能发生消去反应,又能发生酯化反应的有___________________;
(4)能发生氧化反应的有(除燃烧以外)___________;
下列叙述正确的是________________。
A.不慎把苯酚溶液沾到了皮肤上,应立即用大量水冲洗。 |
B.甲、乙两种有机物具有相同的相对分子质量和不同结构,则甲和乙一定是同分异构体。 |
C.浓溴水滴入苯酚溶液中立即产生2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀。 |
D.溴的苯溶液中加少量铁粉后会剧烈反应,并放出大量的热,但该现象不能说明苯和溴的取代反应就是放热反应。 |
E.分离沸点相差30℃以上的混溶液体,应采用的方法是蒸馏
F.实验室使用体积比为1:3的浓硫酸与乙醇的混合溶液制乙烯时,为防加热时反应混合液出现暴沸现象,除了要加沸石外,还应注意缓慢加热让温度慢慢升至170℃。
G.除去混在苯中的少量苯酚,加入过量溴水,过滤。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
(1)元素②在周期表中的位置是
(2)在①~⑨元素中,金属性最强的元素是,非金属性最强的元素是。(均填元素符号)
(3)元素⑦与元素⑧相比,⑧的非金属性较强,下列表述中能证明这一事实的是
a.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同
b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d.⑦的氧化物的水化物比⑧的氧化物的水化物酸性弱
设计一个简单实验,证明元素⑦与元素⑧的非金属性强弱,请写出反应的化学方程式__________
(4)⑤与⑥两元素最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为____________________
(5)③的氢化物的电子式为__________________
①④⑤三种元素形成的最简单一种化合物含有的化学键类型有