【题目】科学家正在研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。
(1)在Ni基催化剂的作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。
①基态Ni外围价电子中有_________对成对电子。
②CH4、CO2、H2分子中有孤对电子的是_________.
(2)一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数如下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。
![]()
参数 分子 | 分子直径/mm | 分子与H2O的结合能(E) |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | y |
①CO2水合物分子间存在的两种作用力是___________.
②为开采深海海底的“可燃冰”,科学家已经证明可用CO2置换CH4。已知上图中笼状结构的空腔直径为xnm,根据上述图表,从物质的结构与性质的角度分析:x_____0.512;y_______16.40。(填“>”“<"或“=”)
③写出CH4的一种等电子体: __________;SiO2与CO2是否互为等电子体?_________(填“是”或“不是”),理由是________.
【题目】在一恒容密闭容器中,发生反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH。其平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表:
T℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
试回答下列问题:
(1)上述反应为____(填“放热”或“吸热”)反应,升高温度,平衡向______ (填“正反应”或“逆反应”) 方向移动。
(2)某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2(g)和4molH2(B)发生上述应,5min时反应达到平衡,测得CO2(g)的转化率是75%。
①v(H2O)=______mol·L-1·min-l。
②该温度下反应的平衡常数K=______.
(3)生产水煤气的过程如下:
①C(s)+CO2(g)
2CO(g)ΔH1
②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH2
③反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=________ (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。