通过以下反应均可获取H2。
①C(s) + H2O (g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+ 131.3kJ·mol-1
②CH4(g) + H2O (g) = CO(g)+3H2(g) ΔH2=+ 206.1kJ·mol-1
③CO (g) + H2O (g) = CO2(g)+H2(g) ΔH3
下列说法正确的是
A.①中反应物的总能量大于生成物的总能量
B.②中使用适当催化剂,降低了活化能,同时可以使ΔH2 减小
C.若知反应C (s) + CO2(g) =2CO(g)的ΔH,结合ΔH1 可计算出ΔH3
D.由①、②计算反应CH4 (g) = C(s)+2H2(g)的ΔH = -74.8kJ·mol-1
据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在 25℃下用 H2O2 直接将 CH4转化为含氧有机物,其主要原理如下图所示:
下列说法不正确的是
A.上图中 代表 H2O2
B.由上图可知,步骤 iv 生成的 H2O,其中的 H 原子全部来自 H2O2
C.步骤 i、ii 的总反应方程式是CH4+H2O2 CH3OH+H2O
D.根据以上原理,推测步骤 vi 生成 HCOOH 和 H2O
垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾的归类不合理的是
| A | B | C | D |
垃圾 | ||||
归类 |
A.A B.B C.C D.D
乙酸锰可用于制造钠离子电池的负极材料。可用如下反应制得乙酸锰:4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn +8HNO2+ 3O2↑+40CH3COOH。
(1)Mn3+基态核外电子排布式为____。
(2)NO的空间构型为___;CH3COOH分子中碳原子的轨道杂化类型为__。
(3)配合物[Mn(CH3OH)6]2+中配位原子是__。
(4)CH3COOH能与H2O任意比混溶的原因,除它们都是极性分子外还因为___。
(5)MnS晶体具有α、β、γ三种形态,其中β-MnS的晶胞结构如图所示,则Mn2+的配位数为____。
CO2的综合利用对温室气体的减排以及对减缓燃料危机等具有重要意义。
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=111kJ·mol-1
该催化重整反应的ΔH=____kJ·mol-1。
(2)CH4-CO2催化重整反应通过热力学计算可得到的图像之一如图。
①200—400℃时,主要发生的反应的化学方程式为___。
②当温度高于600℃时,随着温度的升高C的物质的量减少,其原因是__(用文字表达)。
(3)辅助的Al-CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e-=6O2-,6CO2+6O2-=3C2O+6O2。
反应过程中O2的作用是___。电池的负极反应式为___。
(4)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如题图所示。
①Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,该反应的离子方程式为___。
②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是____。
制糖工业中利用蔗糖和氯酸钠制备二氧化氯,用于蔗糖的杀菌消毒及蔗渣造纸的漂白,工艺流程如图:
己知:①ClO2易溶于水,稀溶液于冷暗处相对稳定,沸点为11℃,遇光、热易引走垦爆炸,常用空气、二氧化碳等气体稀释降低爆炸性。
②NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,水溶液常温下稳定,酸性条件下易产生ClO2,高于60℃时易分解。
(1)“反应”阶段控制温度80~90℃,反应的化学方程式为___。该工艺流程中用蔗糖做还原剂可能的优点是___。
(2) “吸收”阶段用真空泵将气体引入蒸馏水中制得ClO2吸收液。实验室模拟该流程,需控制吸收液的温度以提高吸收率,控温最适宜的操作是___。为提高实验安全性,可用足量的NaOH和H2O2混合液吸收反应后的气体以获得更稳定的NaClO2,实验装置如图(部分装置已略去)。图中装置B的作用是___。混合液吸收ClO2的离子方程式为___。
(3)装置c中获得的NaClO2中混有少量Na2CO3等杂质,为获得较纯净的NaClO2,可用足量的Ba(OH)2和H2O2混合液吸收反应后的气体,再进一步除杂。NaClO2的溶解度如图所示,请补充完整由吸收液制备少量无水亚氯酸钠的实验方案:将反应产生的气体通入足量Ba(OH)2和H2O2混合液中充分吸收,过滤,向滤液中___。
(实验中须使用的试剂和仪器有:饱和Na2SO4溶液,乙醇,减压装置)