题目内容
(16分) W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为 。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为 。
(3)X的硝酸盐水溶液显 性,用离子方程式解释原因: 。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性: > (用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是 > > > 。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式: 。
一种通过铁基氧载体(Fe3O4/FeO)深度还原和再生来合成二甲醚(CH3OCH3)的原理如下图:
(1)二甲醚的合成反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH1
①已知CO、H2与CH3OCH的燃烧热(ΔH)分别为a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、(a、b、c均小于0),则ΔH1=________kJ·mol-1。
②该反应选用CuO/ZnO/Al2O3复合催化剂,该催化剂能_______(填标号)。
A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率
C.降低反应的活化能 D.改变反应的焓变
(2)CH4氧化器中发生的主反应:
ⅰ. CH4(g)+Fe3O4(s)CO(g)+2H2(g)+3Fe(s)
ⅱ. CH4(g)+4Fe3O4(s)CO2(g)+2H2O(g)+12FeO(s)
850℃时,压强和部分气体体积分数、固相各组分质量分数的关系如右下图。
①随着压强的增大,反应ⅰ的平衡常数K值________(填“增大”、“减小”、 或“不变”)
②结合图像,分析H2O的体积分数变化的原因_________(用化学方程式表示)
(3)将一定量的FeO和CO2置于CO2还原器(体积不变的密闭容器)中,发生的主反应:
CO2(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+ CO (g) ΔH2
保持其他条件不变,测得不同温度下最终反应体系中CO、CO2体积分数如下表:
温度I/℃ | 100 | 170 | 200 | 300 | 400 | 500 |
CO2体积分数 | 0.67 | 0.67 | 0.75 | 0.82 | 0.9 | 0.92 |
CO体积分数 | 0.33 | 0.33 | 0.25 | 0.18 | 0.1 | 0.08 |
①ΔH2_______0(填“>”或“<”)。
②若在150℃时进行上述转化,理论转化率ɑ(FeO)=___________。
③在上述反应体系中,一定可以说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.体系的压强不变 B.CO2的物质的量不变
C.CO的生成速率和消耗速率相等且不等于零 D.气体的平均摩尔质量不变
④根据化学反应原理,分析CO2还原器温度设置在170℃的原因___________。