(14分)化学在能源开发与利用中起着重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=a kJ·mol-1
在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
①上述反应的 0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即)比,平衡常数K值 (填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇 (填“有利”或“不利”)。
⑵催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式 。
②在一定温度下,向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为Q kJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4 mol CO、12 mol H2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为w kJ,则w的范围为 。
⑶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。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,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是 。
(15分)A、B、C、D都是中学化学常见的物质,其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系知下图所示。
请回答下列问题:
⑴若通常情况下A、B、C、D都是气体,且B和D为空气的主要成分,则A的电子式为 ,B的结构式为 。
⑵若D为用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液没有得到B的盐,则反应(Ⅱ)的化学方程式为 。(写出一种即可)
⑶若D为氯碱工业的重要产品,反应(Ⅲ)的离子方程式为 。
⑷若A、B、C的溶液均显碱性,C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,也可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂。
①25℃时,pH均为10的A、B两溶液中,由水电离出的氢氧根离子浓度之比为 。
②25℃时,0.1 mol·L-1的A、B、C三种溶液,分别用水稀释不同的倍数后,溶液的pH相同,则稀释后溶液的物质的量浓度最大的是 溶液(填溶质的化学式)。
③将等物质的量的B和C溶于水形成混合溶液,溶液中各种离子浓度由大到小顺序为 。
有Fe2+、NO、Fe3+、NH、H+和H2O六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
B.若有1 mol NO发生氧化反应,则转移8 mol e-
C.该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为Fe2+-e-===Fe3+
把3体积的NO2气体,依次通过下列分别装有足量的①NaHCO3饱和溶液,②浓硫酸,③Na2O2固体的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温同压测定)
A.0.25体积O2 B.0.5体积O2 C.2体积O2 D.1体积NO
如下图,四种装置中所盛有的溶液体积均为200mL,浓度均为0.6mol/L,工作一段时间后,测得测得导线上均通过了0.2mol电子,此时溶液中的pH由大到小的顺序是
A.④②①③ B.④③①② C.④③②① D.①③②④
各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是