(14分)
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是________(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为
v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
(14分)
0.80g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_________,其存在的最高温度是_____________;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________;
(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。
(10分)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______;
(2)B和A反应生成C的化学方程式为___________,该反应的类型为_____________;
(3)D的结构简式为___________;
(4)F的结构简式为_____________;
(5)D的同分异构体的结构简式为___________。
(8分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中的位置 ;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。
下列有关实验原理、方法和结论都正确的是
A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制氨水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯中少量苯酚
D.已知I-3I2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
常温下,下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0mol▪L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-