工业上可以以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。
(1)用煤制取氢气的反应是:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) △H>0
若已知碳的燃烧热a和氢气的燃烧热b (填“能”或“不能”)求出上述反应的△H。若能则求出其△H(若不能请说明理由): 。
(2)工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇,反应方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0
①工业生产过程中CO2和H2的转化率 (填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”),为了提高甲醇的产率可以采取的措施是 (填两点)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。
ⅰ.该温度下的平衡常数为 。10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
ⅱ.对于基元反应aA+bBcC+dD而言,其某一时刻的瞬时速率计算公式如下:正反应速率为正=k正·· ;逆反应速率为逆=k逆··,其中k正、k逆为速率常数。若将上述反应视为基元反应则在上述条件下k逆∶k正= 。反应进行到第3 min时正逆反应瞬时速率之比为 。
食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾(KIO3)。工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾。
【实验一】在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:
(1)写出步骤②的离子方程式 。
(2)上述生产流程中,可以利用的副产物是 。
(3)分离I2和丁的方法是 。
【实验二】电解制取KIO3,电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
(4)电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【实验三】电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
(5)步骤②的操作名称 ,步骤④洗涤晶体的目的是 。
膦(PH3)又称为磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,沸点-89.7℃,易自燃,与空气混合易爆炸,微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气,现用下图装置来制取磷化氢并验证其性质。
实验开始时,先从分液漏斗向盛有PH4I的圆底烧瓶中加入过量乙醚【无色液体,沸点34.5℃,微溶于水,不与Fe2(SO4)3反应】,微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧瓶中加入一定量的浓NaOH溶液继续加热。在装置C处用电热器控制温度在300℃左右,实验过程中可观察到:B装置的试管中有白色蜡状固体(P4)生成;D装置的试管中Fe2(SO4)3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色,同时也有白色蜡状固体生成。请回答:
(1)按气流方向连接装置,从左到右的顺序为:a→ → → → → f
(2)用PH4I和烧碱反应制取PH3的化学方程式是 。
(3)实验开始时,先向圆底烧瓶中加入乙醚并微热数分钟,其目的是 。
(4)装置C中反应的化学方程式是 ;
装置D中反应的离子方程式是 。
(5)装置B、D中的现象说明PH3具有的化学性质是 (填字母序号)。
A.碱性 B.不稳定性 C.还原性 D.酸性
(6)实验时处理尾气的方法是 。
t ℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp=1×10-9
B.X点有Ag2CrO4沉淀生成
C.通过加热蒸发可以使溶液由Y点变到Z点
D.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,可使溶液由Y点变到X点最终变到Z点
N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生如下反应:2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) △H >0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5气体,部分实验数据见下表:
时间/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
下列说法正确的是
A.500 s内NO2的生成速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B.T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%
C.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)﹤5.00mol·L-1
D.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2
短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,其原子最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,且是Y原子的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.X氢化物溶于水后,在常温下,该溶液的pH<7
B.Y的最高价氧化物的水化物具有两性
C.Z离子在水溶液中水解导致其溶液显碱性
D.简单离子的半径:Y>Z>X