(14分)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2 △H= +243 kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:________
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2 mol CH4(g)和2 mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将 _______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数_______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.1kJ·mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________(选填序号)。
a.再充入1 mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2 mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:则正极的电极反应式为________;反应一段时间后溶液的pH________(填“升高”、“降低”
或“不变”)。
(14分)图中A~X分别代表一种反应物或生成物,其中F、G、X为单质,短周期元素X原予的核电荷数是其最外层和最内层电子数之和的3倍。已知A受热分解得到等物质的量的B、C、D三种气态物质,D气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,其它为化合物,图中部分生成物未列出。
请回答:
(1)B的电子式________,写出F的一种同素异形体____,D分子的空间构型为____。
(2)写出反应B与X反应的化学方程式________ 。
(3)写出A与足量K溶液加热时反应的离子方程式________。
(4)在一定条件下,2 L的H气体与0.5 L的G气体相混合,若该混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,只生成一种盐。请写出该反应过程中总的化学反应方程式:________。
(5)在F与J的反虚中当转移了1.5 mol电子时,产生标准状况下的I气体的体积为_______L。
下列溶液中离子浓度的关系一定正确的是 ( )
A.0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中:c(SO2-4-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)
B.pH=3的一元酸HX溶液和pH =11的一元碱MOH溶液等体积混合:
c(M+)=c(X)>c(H+)=c(OH-)
C.pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液:
c(CH3COO-)>c(CO2-3)>c(C6H5O-)
D.等物质的量的二元弱酸H2X与其钾盐K2X的混合溶液中:
c(K+)=c(H2X)+c(HX-)+c(X2-)
关于下图所示各装置的叙述中,正确的是 ( )
A.装置①是原电池,Fe3+向Fe棒一端移动
B.装置①中Fe为正极,Cu为负极
C.c、d是惰性电极,若用②电解水,电解质溶液可以是K2SO4溶液
D.若用装置②精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液
脑白金主要成分的结构简式为下列对脑白金主要成分的推论不正确的是 ( )
A.其官能团和营养成分与葡萄糖相同 B.其分子式为C13H16N2O
C.该物质能与溴水反应 D.该物质能发生水解反应并生成乙酸
下列离子方程式正确的是 ( )
A.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++ 4NH3·H2O= AlO—2+4NH+4+ 2H2O
B.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++C1—+ClO—
C.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+
D.NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO2-4完全沉淀:
2H++SO2-4+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O