题目内容

下图为物质A~I的转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中B为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到E和F。D、E常温下为气体,D、F为常见单质,单质F可与H的浓溶液加热时发生反应。

请回答下列问题:

   (1)写出G的化学式:________________。

   (2)反应①的离子方程式为__________________。

   (3)单质F与H的浓溶液发生反应的化学方程式为______________________。

   (4)用Pt作电极电解I溶液,完全电解后的电解质溶液是_______________,其阳极的电极反应式为____________________。

   (5)已知每16gE与D完全反应,放出24.75 kJ热量,则反应②的热化学方程式为

________________________________________________.

   (6)工业制备G时,混合气体的组成中E占7%、D占11%,现有100体积混合气体进入反应装置,导出的气体恢复到原温度和压强后变为97.2体积。则E的转化率为________.

(1) SO3              (2分)

   (2) 2Na2O2+2H2O═4Na+ + 4OH- + O2↑  (2分)

   (3) Cu + 2H2SO4 (浓)  CuSO4 + SO2↑ + 2H2O   (2分)

   (4) H2SO4  (2分)   4OH→2H2O + O2↑+4e-      (2分)

   (5)2SO2(2分)+ O2(g)2SO3(2分)   △H = -198 kJ·mol-1   (2分)

   (6)80%   (2分)


解析:

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(10分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I ,II,III)作用下,CH4的产量随光照时间的变化如下图所示。

(1)在O〜30小时内,CH4的平均生成速率由大到小的顺序为_________;反应开始后的15小时内,在第_________种催化剂的作用下,收集的CH4最多。

(2) 将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10 mol,CH4的平衡转化率为91 %,则此温度下该反应的平衡常数为_________ (计算结果取整数)。

(3)该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH⑴的燃烧热分别为,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________。

(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g) CH3OH (g), △H<0合成甲醇,在230°C〜270°C最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(C0),分别在230°C、2500C和2700C进行实验,结果如图。

①2700C的实验结果所对应的曲线是_________(填字母);

②2300C时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是_________(填字母)。

A. 1 〜1.5   B. 2. 5〜3  C. 3. 5〜4. 5

(5)某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为_________。

 

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