题目内容
【题目】天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
（1）科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统， 利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 （选填“盐酸”或“硫酸”）。
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式 。
（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 
2CO(g)＋2H2(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1 P2（填“＞”或“＜”）；压强为P2时，在Y点：v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如下图2，则X的结构简式为 。
【答案】（1）①CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O ②硫酸
（2）2NH4HS＋O2＝2NH3·H2O＋2S↓
（3）①K＝c2(CO)·c2(H2)/ c(CO2)·c (CH4) ②＜ ＞
（4）
【解析】
试题分析：（1）①由电池装置图可知，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O；
②可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，所以选用硫酸，不用盐酸。
（2）NH4HS中硫元素为-2价，具有还原性能被氧气氧化为硫单质，则一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫和氨水，反应方程式为2NH4HS＋O2＝2NH3·H2O＋2S↓。
（3）①已知CO2(g)＋CH4(g) 
2CO(g)＋2H2(g)，其平衡常数表达式是K＝c2(CO)·c2(H2)/ c(CO2)·c (CH4)。
②该反应正向为体积增大的方向，压强越大，CH4的转化率越小，已知相同温度下，P1条件下的转化率大于P2，则P1< P2；压强为P2时，在Y点反应未达到平衡，则反应正向移动，所以v（正）> v（逆）。
（4）芳香烃X，已知X的相对分子质量为l06，设其分子式为CxHy，由106÷12可知x=8，y=10，说明分子中含有一个苯环，另外含有2个C原子，再根据质谱图中有2个峰，可知分子中含有2种环境的H，则分子结构对称，所以其结构简式为。
【题目】通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。
化学键 | Si－O | Si－Cl | H－H | H－Cl | Si－Si | Si－C |
E(kJ·mol1) | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）＋2H2（g）
Si（s）＋4HCl（g），(已知1mol晶体Si中有2molSi-Si键），该反应的产生的热量为（ ）
A．吸收412 kJ·mol－1 B．放出412 kJ·mol－1
C．吸收236 kJ·mol－1 D．放出236 kJ·mol－1
【题目】在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl3；②Fe2O3；③Cu(NO3)2；④KCl,铜粉溶解的是（ ）
A.只有①或② B.只有①或②或④
C.只有①或②或③ D.上述任意一种
【题目】A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A与D同主族；C与E同主族；B、C同周期；B原子最外层电子数比其次外层电子数多2；A是周期表中半径最小的元素，C的最外层电子数是内层电子的3倍；F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如表所示：
化合物 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
化学式 | A2C | A2C2 | D2C2 | D2E |
回答下列问题：
（1）指出元素F在周期表中的位置__________________。
（2）化合物乙的电子式为_____________，用电子式表示形成化合物丁的过程_____ 。
（3）写出丙与甲反应的离子方程式：___________________。
（4）固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O2–在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体C2、A2的载体。该电池的负极为____（填a或b）；O2–流向____极（填“正”或“负”）；该电池的正极反应式为 _____。
