(11分)应用化学学科知识,回答下列问题
(1)最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) △H = -1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1) △H = -44.0 kJ/mol
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 ________。
(2)水煤气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g) △H= + 181.6KJ/mol。此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知A和B在一定条件下可建立如下平衡:2A(g)+B(g)
2C(g)。在500℃时,分别将2 molA和1molB置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中(两容器起始容积都为10L),充分反应。
①达到平衡所需时间是Ⅰ Ⅱ(填“>”、“<”或“=”,下同)。达到平衡后,两容器中C的体积分数关系是Ⅰ Ⅱ。
②平衡时,测得容器Ⅱ中的压强减小了30%,则该容器中A的转化率为 。
【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
(1)含碳物质不完全燃烧会产生CO。血红蛋白中含有Fe2+,CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒,写出铁离子(Fe3+)的核外电子排布式为 ,CO有多种等电子体,其中常见的一种分子是 。利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等,已知一个COCl2分子中每个原子最外层都形成8电子的稳定结构,则一个COCl2分子内含有 个δ键,C原子的杂化方式为 。Fe(CO)5等在一定条件下分解生成CO和铁,反应过程中断裂的化学键是 ,形成的化学键是 。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,回答问题:
电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1 821 | 15 390 | 21 771 |
B | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
写出A原子的电子排布图 ,Al原子的第一电离能 (填:“大于”、“小于”或“等于”)738 kJ·mol-1,原因是 。
(3)下图是一种镍(Ni)镧(La)合金储氢后的晶胞结构图。该合金储氢后,含0.5mol Ni的合金可吸附氢气的体积(标况)为 。
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