(14分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体,被称之为“未来能源”。在25 ℃、101 kPa下,1 g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为_______________________________________________________;相同条件下,356 g可燃冰(分子式为CH4?9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为 kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效的优良性能。
① 写出一种与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式________。
② 二甲醚可由合成气(CO和H2)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式可能是:![]()
________________________________________________________________。
③ 以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是:______________________________________________。
④ 在容积固定的密闭容器中进行化学反应:CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T /℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
该反应的化学平衡常数表达式为K=____________________________。该反应的正反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(18分)某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
查阅资料显示:(i) 氨气在空气中不能燃烧,却能在纯氧中安静燃烧
(ii) CaCl2 + 8NH3=CaCl2?8NH3
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是______________;碱石灰的作用是_______________________________________________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是_________________________________________________,试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是_________________________________。
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因__________________________________________。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:![]()
①两气体通入的先后顺序是__________________________________________________,其理由是__________________________________________________________________。
②氨气燃烧的化学方程式是__________________________________________________。