CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2).重整过程中部分反应的热化学方程式为:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75.0 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.0 kJ/mol
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) △H=-131.0kJ/mol
(1)反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g) + 2H2(g)的△H=____________;
(2)固定n(CO2)= n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见下左图。
①同温度下CO2的平衡转化率____________(填“大于”或“小于”)CH4的平衡转化率,其原因是____________;
②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质),造成催化剂中毒,高温下反应①能自发进行的原因是____________。
(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如上右图所示,该反应的化学方程式为____________,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是____________。
(4)卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化,实现以废治废,其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3=CaCO3 + Na2SO4,则达到平衡后,溶液中c(CO32-)/c(SO42-)=____________[用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示]
实验室用下图所示装置制备AlC13溶液,并用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后锻烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙 (12CaO·7Al2O3)。已知A1C13易水解,易升华。
(1)①实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,其离子方程式为____________;
②C装置的作用____________;
(2)氯气与废铝屑反应生成的AlC13蒸气溶解在B中,B中盛放的试剂X是____________;为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导管,实验中可采取的措施是____________(写出一点)。
(3)B装置中的AlC13溶液溶解CaCO3时,AlC13溶液和碳酸钙粉末的混合方式为____________;
(4)实验要控制碳酸钙和AlC13的量,要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14,其原因是____________;
(5)以工业碳酸钙(含有少量A12O3、Fe2O3杂质)生产二水合氯化钙(CaC12·2H2O)的方法为:将工业碳酸钙溶于盐酸,____________。
已知:几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
(实验中需用到的试剂和仪器有:盐酸,氢氧化钙,冰水,pH计)。
氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,溶于水和液氨,不溶于乙醇。在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂.用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)为原料合成氨基磺酸的稀的路线如下:
(1)“磺化”步骤中所发生的反应为:
①CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)△H<0
②H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑
“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,原因是____________;
(2)重结晶用10%~12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是____________;
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下:称取7.920g 产品配成l000mL待测液,量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入2mL 0.2mol•L-1稀盐酸,用淀粉碘化钾试剂作指示剂,逐滴加入0.08000mol•L-1NaNO2溶液,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2溶液25.00mL,此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2.试求产品中氨基磺酸的质量分数。(请写出计算过程)
(4)以酚酞为指示剂,用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度,测定结果通常比NaNO2法偏高,原因是氨基磺酸中混有____________杂质。
有机物G是一种重要的有机合成中间体,可通过以下方法合成:
(1)写出A中含氧官能团的名称:____________和____________。
(2)写出D的结构简式:____________;
(3)将B转化为化合物C的反应目的是____________;
(4)写出一种符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式:____________;
①能发生水解反应
②能使溴的CC14溶液褪色
③分子中有2种不同化学环境的氢原子
(5)根据己有知识并结合相关信息写出以丁烯酮()、乙醛、乙二醇为主要原料制备5-羟基-2-己酮()的合成路线流程图(有机溶剂乙醚和无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
己知:卤代烃可以和Mg生成格氏试剂(RMgX ),醛或酮可以和格氏试剂反应:
一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高.其主要流程如下:
注:反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的产物为____________(填化学式).
(2)反应Ⅲ的离子方程式为____________;
(3)一定温度下,在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸,可以析出硫酸铜晶体,其可能的原因是____________;
(4)反应Ⅳ在高温条件下进行,化学方程式是____________;
(5)某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数,取280mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL.已知:Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)
①SO2通入Fe(SO4)3溶液中,发生反应的离子方程式为____________;
②反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数为____________。
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g) +H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1 <t2),下列说法正确的是
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1moI/(L·min)
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol CO,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率减小,H2O的体积分数也减小
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应