(14分)C、O、Na、Al、S、Cl是常见的六种元素。
(1)C元素位于元素周期表第 周期,第 族;C元素的一种中子数为8同位素的符号为 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空
离子半径 | 酸性 | 还原性 | 得电子能力 |
N3- Al3+ | H2SO4 HClO4 | O2- S2- | 35Cl 37Cl |
(3)①CaCO3和适量HCl溶液反应时,每产生4.4 g 气体(不考虑气体溶解),放热a kJ,则该反应的热化学方程式为 。
②上述反应至无气泡逸出后,取适量残留溶液,插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液,测得pH变化曲线如图所示。
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请用离子方程式表示B-C段发生的反应: 。
(4)氢气、氧气常用来作燃料电池,写出电解质为氢氧化钠溶液时负极上的电极方程式 。
(14分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生反应:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
物 质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
平衡浓度(mol·L-1) | 0.5 | 0.5 | 2.0 | 2.0 |
①此温度下,该反应的平衡常数K=__________________(注明单位)。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=a kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H2=b kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3=c kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的△H=________kJ·mol-1。
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,发生反应: CO2+CH4
CH3COOH, 请回答:
①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图。
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250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有 (写2种)。
③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中,被氧化的元素为 ,每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为 mol。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,
①若寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是 。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在具有强氧化性的物质中寻找
c.可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找
②Li4SiO 4可用于吸收、释放CO2, 原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,该原理的化学方程式 。
下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
选项 | 操作和现象 | 结论 |
A | CH4和Cl2混合于试管中光照,颜色逐渐褪去 | 二者发生了化合反应 |
B | 微热滴有2滴酚酞的饱和NaHCO3溶液,溶液颜色加深 | NaHCO3受热分解生成了Na2CO3 |
C | 向淀粉溶液中加入20%的硫酸,加热几分钟,冷却后再加入银氨溶液,水浴,没有银镜生成 | 淀粉没发生水解 |
D | 向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,观察到试管口有红棕色气体产生 | 酸性环境下,NO3-被Fe2+还原为NO,NO遇氧气生成NO2 |