研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2、CO都可用于合成甲醇。
(1)CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示,写出甲槽的电极反应式______________。
(2)CO用于合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇,下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是 。(填序号)
(3)以CH4和H2O为原料,也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。
反应1:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) ΔH= + 206.0 kJ·mol-1
反应2:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1
①CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。
②已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1,6min达到平衡(如图),此时CH4的转化率为________________。根据右图分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”),采取的措施可能是_____________________。
短周期主族元素A,B,C,D,E,F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多,数目庞大;C,D是空气中含量最多的两种元素,D,E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:
(一)
(1)化学组成为BDF2的电子式为: ,A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为 化合物(填“离子”或“共价”)。
(2)化合物甲、乙由A,B,D,E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为: 。
(3)由C,D,E,F形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是 (用元素离子符号表示)。
(4)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性 于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论 。
(二)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。
(1)CA3燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L﹣1的KOH溶液,电池反应为:4 A3+3O2=2C2+6H2O.该电池负极的电极反应式为 ;每消耗3.4g CA3转移的电子数目为 。
(2)用CA3燃料电池电解CuSO4溶液,如图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为 ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为 L。
人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],原理如图,下列有关说法正确的是
A.B为电源的正极
B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高
C.电子移动的方向是B→右侧惰性电极→质子交换膜→左侧惰性电极→A
D.阳极室中发生的反应依次为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl 溶液和CuSO4 溶液 | 均有固体析出 | 蛋白质均发生变性 |
B | 向溶液X 中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 | 出现白色沉淀 | 溶液X 中一定含有SO42- |
C | 向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体 | 出现白色沉淀 | H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强 |
D | 向浓度均为0. 1 mol·L-1 NaCl 和NaI 混合溶液中滴加少量AgNO3 溶液 | 出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是
A.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
B.以上四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z
C.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
D.由W与X组成的化合物的沸点总高于由W与Y组成的化合物的沸点
苯环上连有—C4H9 和—C3H7两个取代基,若不考虑立体异构,这类物质的结构共有
A.6种 B.18种 C.24种 D.48种