甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料,工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。
(1)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入2molCO和4molH2,一定条件下发生上述反应,测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如下图甲所示。
①从反应开始到5min,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=________。
②下列说法正确的是________(填序号)。
A. 达到平衡时,H2的转化率为75%
B. 5min后容器中压强不再改变
C. 达到平衡后,再充入氩气,反应速率增大
D. 2min前v(正)>v(逆),2min后v(正)<v(逆)
(2)某温度下,在一恒压容器中分别充入1.2molCO和1molH2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.4molCH3OH(g),则该反应平衡常数的值为_______,此时向容器中再通入0.35molCO气体,则此平衡将___(填“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)
(3)若压强、投料比x [n(CO)/n(H2)]对反应的影响如图乙所示,则图中曲线所示的压强关系:p1___p2(填“=”“>”或“<”),其判断理由是__________。
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。已知H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和726.5kJ/mol,则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_____。
(5)现有容积均为1L的a、b、c三个密闭容器,往其中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如下图所示。b中甲醇体积分数大于a中的原因是_____。达到平衡时,a、b、c中CO的转化率大小关系为___________。
(6)甲醇作为一种燃料还可用于燃料电池。在温度为650℃的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与CO2的混合气体作反应物,镍作电极,用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质。该电池的负极反应式为____。
I. 为比较Cl2、Fe3+、SO2的氧化性,用下图所示装置进行实验,其过程如下:
①.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
②.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
③.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
④.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
⑤.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
⑥.更新试管D,重复过程④,检验B溶液中的离子。
(1)棉花中浸润的溶液为__________。
(2)当A中足量固体加入36.5%密度为1.2g/mL盐酸100mL时,其反应转移的电子数目为______。
(3)过程⑥中检验B溶液中是否含有硫酸根离子的操作是___________。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性的是____同学,其氧化性顺序为____________。
| 过程④ B溶液中含有的离子 | 过程⑥ B溶液 中含有的离子 |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
II. NaNO2是重要的防腐剂,+3价的氮易发生氧化反应且在酸性环境中不稳定。其5mol/L水溶液pH为9。某化学兴趣小组设计如下图所示装置制备亚硝酸钠。其操作是①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热;②一段时间后停止加热。回答下列问题:
(1)B中观察的主要现象是__________,D装置的作用是____________。
(2)检验C中产物有亚硝酸钠的操作是_______,相应反应方程式为___________。
(3)经检验C中产物亚硝酸钠含量较少。a. 甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有其他杂质。为排除干扰,甲在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂是_______(写名称)。b. 乙同学认为除上述干扰因素外,还会有氧气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①前应增加一步操作,该操作是___。
(4)由题给条件计算HNO2的Ka数值为______________。
某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法错误的是
A. 该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移
B. 每生成1molO2,有44gCO2被还原
C. a电极的反应式为3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O
D. C3H8O和O2形成燃料电池以氢氧化钠作为电解质溶液的负极反应式:C3H8O-18e-+24OH-=3CO32-+16H2O
下列有关溶液的叙述错误的是
A. pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaAlO2溶液中c(Na+):③>②>①
B. 将0.2mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1KOH溶液等体积混合:3c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
C. 常温下,在pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液中,水的电离程度相同
D. 向AgCl和AgBr的等体积饱和溶液中加入足量AgNO3溶液,则AgCl沉淀多于AgBr沉淀
用下图所示装置进行下列实验,a、b和c中所装试剂如下表所示,其中实验现象与结论对应关系正确的一组是
选项 | a | b | c | 现象 | 结论 |
A | 饱和食盐水 | 碳化钙 | 溴水 | c中溶液黄色褪去 | 乙炔发生还原反应 |
B | 浓盐酸 | KMnO4固体 | NaBr溶液 | c中溶液由无色变橙色 | Cl2的氧化性比Br2强 |
C | 稀盐酸 | 大理石 | Na2SiO3溶液 | c中有白色胶状沉淀生成 | 碳酸的酸性比硅酸强 |
D | 硫酸 | Na2SO3固体 | 酸性KMnO4溶液 | c中溶液紫色褪去 | SO2具有漂白性 |
A. A B. B C. C D. D
短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Y原子达到稳定结构获得的电子数目和它的内层电子数目相等,X与Z同主族,Z是所在周期主族元素中原子半径最大的元素,W的最外层电子数与电子层数相同,R与Z形成的化合物其水溶液呈碱性。下列说法正确的是
A. 离子半径由大到小的顺序为R、Z、Y、W
B. X、Y分别与Z形成的多种化合物中化学键类型相同
C. Y、R分别与X形成的化合物沸点依次升高
D. Z、W、R最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应