开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源,一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) ∆H =-105 kJ·mol-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如下左图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
(1)①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在6 min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH) = 。
③反应Ⅱ在2 min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后v(正)_______ v (逆)。(填“>”“<”“=”),原因是:_______________________。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是________________________。
(2)某研究所组装的CH3OH﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示。
①该电池负极的电极反应式为: 。
②以此电池作电源进行电解,装置如图2所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因是 (用相关的离子方程式表示)。
氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式: 。
(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
溶解度(g/100gH2O) | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是: 。
(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38)。
(4)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式 。
(5)向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学 。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释 。
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A.阴离子的半径:Z>Y
B.气态氢化物稳定性:Z>Y>X
C.氧化物的水化物的酸性:Z>Y
D.元素W、X、Z各自最高和最低化合价的代数和分别为0、2、6
室温下,下列电解质溶液叙述正确的是
A.25 ℃时若1 mL pH=1的盐酸与100 mL 氨水溶液混合后,溶液的pH=7,则氨水溶液的pH=11
B.将0.2 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1的KAlO2溶液等体积混合,溶液中离子浓度由小到大的顺序:
c(OH-)<c(H+)<c(Al3+)<c(K+)<c(Cl-)
C.pH相等的① NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH4+)大小顺序为②>①>③
D.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:
c(Na+)+c(H+) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 将浓硫酸滴到蔗糖表面 | 固体变黑膨胀 | 浓硫酸只表现脱水性 |
B | 将盐酸滴入Na2CO3溶液中 | 有气泡产生 | 氯的非金属性比碳强 |
C | 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热, 在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验 | 试纸变蓝 | 原溶液中含有NH4+ |
D | SO2通入Ba(NO3)2溶液中 | 不会产生白色沉淀 | BaSO3 溶于酸 |
科学家设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.通入N2的电极发生的电极反应式为:N2+6e-+8H+=2NH4+
B.反应过程中溶液的pH会变大,故需要加入盐酸
C.该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极
D.通入H2的电极为负极,A为NH4Cl