题目内容
有科学家认为,随着文明的发展和社会的进步,人类有可能合成出或者从其他星球上发现
原子序数较大的元素,若发现或研制出第175号元素。试根据元素周期表知识推测,这种元素可能存在的位置是(已知:①第n周期最多容纳的元素种数为或,n=1,2,3……;②各周期中元素的种类数都是偶数)( )
A.ⅡB族 B.第八周期 C.第九周期 D.ⅥA族
C
解析:
根据元素周期表可知,前七周期元素种类总数为2+8+8+18+18+32+32=118,也可由题给公式进行计算:
=2+8+8+18+18+32+32=118,
第8周期元素种数为=50,第九周期的元素种数为=50。故175号元素应在第九周期,B错误;而第九周期中零族元素的原子序数为218,故ⅡB族及ⅥA族的原子序数应分别为212和216,故A、D项不正确,只能选C。
(12分)随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气为原料经由合成气(CO 、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,主要工艺有以下几种:
(1)甲烷的部分氧化。CH4(g) + 1/2O2 (g) = CO (g) + 2H2(g) ,△H = —35.6 kJ/mol。该反应是 ▲ 反应(填“自发”、“非自发”或“一定条件下自发”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
①CH4(g) + 2O2 (g) = CO 2(g) + 2H2O(g) ,△H1 =—890.3 kJ/mol
②CH4(g) + CO2 (g) = 2CO (g) + 2H2(g) ,△H2 = 247.3 kJ/mol
③CH4(g) + H2O (g) = CO (g) + 3H2(g) ,△H3
反应③的△H3= ▲ 。
(2)甲烷水蒸汽催化重整。如图,反应时热氦气从下部流入提供能量。由甲烷和水蒸汽组成的混合气从催化管的上部流入,发生吸热反应,混合气从下端出来后再向上进入中心管,其目的是 ▲ 。根据下表数据计算甲烷
的转化率为 ▲ 。
气体 | 进口温度/℃ | 进口压强/MPa | 进口流量/g.s-1 | 出口流量/g.s-1 |
甲烷 | 464 | 4.26 | 12 | 5.4 |
(3)甲烷二氧化碳催化重整。高温下,该反应速率明显降低的原因可能是 ▲ 。
(4)甲烷的部分氧化与重整耦合。以天然气为燃料的发电尾气(主要含CO2、H2O、O2 和N2)与甲烷可直接用于制合成气,下列说法错误的是 ▲ 。(填字母序号)
A.直接利用烟气中的CO2,可以大规模地减少 CO2的排放量
B.烟气的出口温度较高,可以显著地节约能量
C.使用恰当的催化剂可以增大甲烷的转化率
D.由于反应体系中包含甲烷燃烧,可实现部分热量自供,降低成本