(10分)固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。
(1)工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法。
已知:H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1=-242 kJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-676 kJ/mol
①写出CO2和H2反应生成气态甲醇等产物的热化学方程式:___________________。
②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是________(填字母序号)。
(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:
①该电池外电路电子的流动方向为________(填写“从A到B”或“从B到A”)。
②工作结束后,B电极室溶液的酸性与工作前相比将________(填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。
③A电极附近甲醇发生的电极反应式为________。
(10分)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了mol,有a mol D生成。回答下列问题:
(1)反应2 min内,v(A)=________。
(2)化学方程式中,x=________、y=________、p=________、q=________。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________。
(4)反应达平衡时的压强与起始时的压强比 。
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是_________________;
(10分)现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素,已知:
①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大,原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小;
②A、D同主族,A是所有元素中原子半径最小的元素;B与C的位置相邻;C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;
③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙,它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水,且所得盐中均含C元素;
④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和。
请填写下列空白:
(1)写出乙+丙在溶液中反应的离子方程式 。
(2) 化合物BA3与BC在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应,生成两种无毒物质,其反应的化学方程式为:___________________________________________。
(3)用电子式表示化合物D2C的形成过程 。
(4)某原电池中,电解质为KOH溶液,分别向负极通入碳元素与元素C(原子物质的量之比1:1)形成的化合物,向正极通入元素C最常见的单质,试完成下列问题:
正极反应:________________________;负极反应:________________________;
(10分)如图是依据各种元素(原子)的性质与原子序数(1~20)的关系而作出的,各图的纵轴可能代表下列某一性质:核电荷数、中子数、最高正化合价、原子半径、得电子能力,A、B、C分别代表三种元素。(注意:图3中原子序数为8、9的元素和图4中原子序数为2、10、18的元素在纵轴上没有对应的数值)
请回答下列问题:
(1)图2纵轴代表的性质是 ,图4纵轴代表的性质是 。
(2)A元素的其最低负化合价为 。
(3)B、C两种元素形成的化合物中,C显最高正化合价而B显最低负化合价,该化合物的化学式为 。
(4)1~20号元素中,原子半径最大的是(稀有气体除外) 。
某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是
A.正极反应为AgCl +e-=Ag +Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一,其基本组成及反应原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.该系统中不只存在化学能和电能的相互转化
B.在移位反应器中,反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(ΔH>0),若温度越高,则v(CO)越大
C.改质器和移位反应器的作用是将CxHy转化为H2和CO2
D.该电池正极的电极反应为O2+4H+—4e-===2H2O