近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示:
(1)进入分解池的主要物质名称是______。
(2)在合成塔中的反应条件下,若有4400g 与足量反应,生成气态的和甲醇,可放出5370kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______。
(3)该工艺中可以循环使用的原料是______。
(4)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol 和3mol ,发生上述合成甲醇的反应,要加快反应速率并提高的转化率,可以采取下列______措施选填序号
①升温并加入催化剂
②降温并再加入
③恒容将生成的甲醇和水液化
④加压并将生成的水液化
⑤恒容再充入 1mol 和
(5)室温下,在吸收液碳酸钾溶液中加入适量醋酸调节溶液中,此时溶液中的______。:,,:
科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将转化为气体燃料CO,该装置工作时,N电极的电极反应式为______;若反应开始前交换膜两侧溶液质量相同,反应产生lmol氧气时,膜两侧溶液质量差为______g。
过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂,它的水溶液俗称双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题:
(1)写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:____________。
(2)Na2O2、K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。则上述最适合的过氧化物是________。
(3)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上,实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中,则该反应的化学方程式为________,过氧化氢比理论用量稍多,其目的是________。反应温度最好控制在30 ~70℃,温度不易过高,其主要原因是________。
(4)下图是硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时,正极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)Na2CO3·xH2O2可消毒、漂白。现称取100 g的Na2CO3·xH2O2晶体加热,实验结果如图所示,则该晶体的组成为________。
海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | HCO3- |
含量/mg∙L-1 | 9360 | 83 | 160 | 1100 | 16000 | 1200 | 118 |
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):____________,该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L 。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。
① 开始时阳极的电极反应式为________________。
② 电解一段时间,____极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为_____(填化学式)。
③ 淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示:
该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。
上面左图中的小黑点表示_____(填粒子符号),充电时该电极反应式为_______。
(4)利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为_________(空气中氧气的体积分数按20%计)。
二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题,请根据要求回到下列问题:
(1)研究表明,利用太阳能可以将分解制收炭黑,其原理如图1所示,制取炭黑的化学反应方程式是______;
已知:①
②
则过程2 的热化学方程式为______。
(2)一定温度下,在密闭容器中进行反应,下列说法正确的是______ 填字母序号
A.当反应容器中压强不变时,反应达到平衡状态
B.升高温度,加快反应速率, 的转化率增大
C.增大 的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
D.平衡时CO、 的体积分数一定相等
(3)在2L恒容密闭容器中充入和nmol ,在一定条件下发生反应,,的转化率与温度、投料比的关系如图2所示。
①该反应的平衡常数表达式为______,若,则B点的K______计算结果精确至;
②若在500K时,按投料,在恒压下进行,达到平衡状态,此时的转化率______ 填“”“”或“”;
(4)某研究团队设计出一种新型太阳能电池,能把大气中的二氧化碳转换成碳氢化合物燃料。如图3是通过
和作用制备的原理示意图。b电极的电极反应为______。
金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.金属M作电池负极
B.电解质是熔融的MO
C.正极的电极反应
D.电池反应
一种全天候太阳能电化学电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该电池能将太阳能转化为化学能和电能
B.光照时,a极周围pH减小
C.光照时,H+由a极室透过质子膜进入b极室
D.光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+