28.(共17分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1
①该反应能否自发进行与 有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键
c.v正(CO) = v逆(H2O)
d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
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实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
|
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
|
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
|
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②该反应的逆反应为 (填“吸”或“放”)热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ,下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol
CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是________。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
27.(共15分)有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下
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元素 |
有关信息 |
|
X |
元素主要化合价为-2,原子半径为0.074nm |
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Y |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
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Z |
原子半径为0.102nm,核外最外层电子数是其电子层数的2倍,其单质在X的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
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D |
最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子 |
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E |
单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏 |
请回答下列问题:
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为
。
(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号) 。
①保存EY2溶液时,需向溶液加入少量E单质
②通常实验室配制EY3溶液时,直接用水溶解EY3固体
③EY2只能通过置换反应生成,EY3只能通过化合反应生成
④铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
⑤向淀粉碘化钾溶液和苯酚溶液中分别滴加几滴EY3的浓溶液,原无色溶液都变为紫色
(3)用化学符号表示D2Z的水溶液中各粒子的浓度关系,如 > > > > 。
(4)将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含Y元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。该苛性钾溶液中KOH的质量是 ,该反应中转移电子的物质的量是 。
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