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Ⅰ.甲醇是一种新型的能源。
(1)合成气(组成为H2和CO)是生产甲醇的重要原料,请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式 。
(2)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ;
(3)在容积为l L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
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下列说法正确的是 (填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=
(mol·L-1·min-1)
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
减小
(4)在T1温度时,将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 ;
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为 ;假设原电解质为NaOH,且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3,此时溶液中各离子浓度大小关系为
Ⅱ.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10 ,Ksp(AgBr)=7.7×10-13 ,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-,浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。
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(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=131.5kJ?mol-1
①下列措施中,不能提高碳的转化率的是
a.容器的容积不变,增加水蒸汽的物质的量 b.缩小容器的容积,增大压强
c.及时将水煤气从容器中移走 d.其他条件不变,升高温度
②又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=172.5kJ?mol-1.则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变(△H)为
(2)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2?CH3OH(g).甲醇是一种燃料,可用于设计燃料电池.下图是甲醇燃料电池的原理示意图.
①a处通入的是
②该电池工作过程中,H+的移动方向为从
③该电池正极反应式为
④若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有0.01mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=
(3)将等量的CO(g)和H2O(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=akJ?mol-1,得到下列数据:
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
| H2O | CO | H2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
| 2 | 900 | 2 | 4 | 0.9 | t |
②在实验2中,t
(1)砷原子核外电子排布式为
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3-与CN-之间的键型为
(3)NH4+中氮原子的杂化类型为
(4)已知:
| CH4 | SiH4 | NH3 | PH3 | |
| 沸点(K) | 101.7 | 161.2 | 239.7 | 185.4 |
| 分解温度(K) | 873 | 773 | 1073 | 713.2 |
①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是
②CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是
结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时
(5)电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出8种元素的电负性数值:
| 元素 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | K |
| 电负性 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 2.1 | 2.5 | 3.0 | 0.8 |
①估计钙元素的电负性的取值范围:
②经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键.试推断AlCl3中形成的化学键的类型及其理由是
| 温度\压强 | 0.1MPa | 0.5MPa | 1MPa | 10MPa |
| 400℃ | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
| 500℃ | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
| 600℃ | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
(1)关于可逆反应的限度:
(2)提高该化学反应限度的途径有:
(3)要实现SO2的转化率为93.5%需控制的反应条件是
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.
①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
| 时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
| 0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
| 5 | x1 | 0.80 | x2 | 0.60 |
| 7 | 0.20 | y1 | 0.20 | y2 |
| 10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
②该温度下,上述反应的平衡常数K=
③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是
a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在图C所示坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线.