天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
(1)Ⅰ.在制备合成氨原料气H2中的应用
(1)甲烷蒸气转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使合成氨催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如下图所示:
析图可知:
①相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是 。
②汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是 。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为Kp= 。随温 度的降低,该平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下:
(1)外电路电子流动方向:由 流向 (填字母)。
(2)空气极发生反应的离子方程式是 。
(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e-转移,有 g 精铜析出。
A~M为中学化学的常见物质,它们之间的转化关系如图所示,部分生成物和反应条件省略。已知C、D是由元素X、Y、Z中的两种组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色气体且不能燃烧,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,I有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。请回答下列问题:
(1)写出A的化学式:____________。
(2)比较Y与Z的原子半径大小:________>________(填元素符号)。
(3)检验L溶液中金属阳离子的方法是________________________________________。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,放出无色气体。请写出该反应的化学方程式:_______________________________________________________________________。
下列说法正确的是 ( )
A.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中,c(H+)和c(OH-)都会减小
B.25℃时,等体积、等pH的HCl、H2SO4、CH3COOH溶液分别与足量锌粉反应,H2SO4溶液产生的H2量最多
C.Na2CO3溶液存在水解平衡:C+H2OHC+OH-,加入NaOH固体会使平衡逆向移动,溶液pH减小
D.25 ℃时pH均为8的CH3COONa和NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)之比为100∶1
下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C.在H2SO4与NaOH两溶液反应时,增大压强
D.恒温恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量
将一定量Fe和Fe2O3混合物放入2mol·L-1的HNO3溶液25 mL中,反应完成后,无固体剩余,生成224 mL NO气体(标准状况),再向反应后的溶液中加入1 mol·L-1的NaOH溶液,要使铁元素全部沉淀下来,所加NaOH溶液的体积最少是( )
A.45 mL B.50 mL C.40 mL D.无法确定
用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成,不正确的是( )
A.钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B.镁橄榄石(Mg2SiO4)2MgO·SiO2
C.长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2
D.高岭石[Al2Si2O5(OH)4]Al2O3·2SiO2·2H2O