西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具),表面附着有绿色固体物质,打开盖子酒香扑鼻,内盛有26 kg青绿色液体,专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。这是我国考古界、酿酒界的一个重大发现。

(1)上述报道引发了某校化学兴趣小组同学的关注,他们收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。

提出问题:铜器表面附着绿色固体物质是由哪些元素组成的?

猜想:查阅相关资料后,猜想绿色固体物质可能是铜绿。

实验步骤:

①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。

③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。

④实验结论:绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素(用元素符号作答)。(提示:装置内的空气因素忽略不计)

(2)表达与交流

①上述实验步骤③中发生反应的离子方程式________________________。

②干燥管中的碱石灰作用是什么? _。

若反应结束后,如果先移去酒精灯,可能出现的现象是什么? _。

③如果将B、C两装置对调行吗?________。为什么? _____ _______。

工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ﹒脱硝:

已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol—1

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ·mol—1

H2O(g)=H2O(l) ΔH=—44kJ·mol—1

催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为:

Ⅱ﹒脱碳:

向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH﹤0

⑴①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)

A﹒混合气体的平均相对分子质量保持不变

B﹒CO2和H2的体积分数保持不变

C﹒CO2和H2的转化率相等

D﹒混合气体的密度保持不变

E﹒1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂

③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6CO2浓度随时间的变化曲线。

⑵改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:

反应条件

反应时间

CO2(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

反应Ⅰ:恒温恒容

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

30min

1

反应Ⅱ:绝热恒容

0min

0

0

2

2

①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ) K(Ⅱ)(填“﹥”“﹤”或“=”)

②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)= 。在其他条件不变的情况下,若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用CO与H2可直接合成甲醇,下图是由“甲醇—空气”形成的绿色燃料电池的工作原理

示意图,写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式

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