纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。
(1)已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H=-169kJ/mol
②C+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol
③Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H=-157kJ/mol
用炭粉在高温条件下还原CuO的方法制得纳米级Cu2O的热化学方程式为_______________。
(2)采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度也可以制备纳米级Cu2O,装置如右图所示:
为保证电解能持续稳定进行,若电解槽中的离子交换膜只允许一种离子通过,则该交换膜应为_____ (填“Na+”或“H+”或“OH-”)离子交换膜,该电池的阳极反应式为_______。
(3)用Cu2O做催化剂,工业上在一定条件一下,可以用一氧化碳与氢气反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①甲图是反反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=_________。
②乙图表示该反应进行过程中能量的变化。请在乙图中画出用Cu2O作催化剂时“反应过程——能量”示意图_________。
③温度升高,该反应的平衡常数K_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
④ 某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则该反应在该温度下的平衡常数为_____(保留一位有效数字)。相同温度下,若向上述2L密闭容器中加入4molCO、3molH2、1molCH3OH,反应开始时,v(正)____v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
⑤ 在容积均为1L的a、b、c、d、e,5个密闭容器中都分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控温。图丙表示5个密闭容器温度分别为T1~T5、反应均进行到5min时甲醇的体积分数,要使容器c中的甲醇体积分数减少,可采取的措施有___________。
⑥ 据研究,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是_______(用化学方程式表示)。
FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。
I.实验室制备FeBr2
实验室用下图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管。e是两只耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。
实验开始时先将铁粉加热至600℃~700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始,不断将d中液溴滴入约120℃的D中,经过几小时的连续反应,在E管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
请回答:
(1)仪器D的名称是__。给D加热最好选择下列加热器中的__。
(2)若在A中烧瓶中盛固体CaCO3,a中盛6mol·L-1盐酸,为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的装置所装的试剂是:B为_______,C为_______。为防止污染空气,实验时应在F处连接盛有__ 溶液的尾气吸收装置。
(3)实验时,装置D和E的橡胶管用铝箔包住,且连接D、E之间的橡胶管可能短的原因是______。
(4)①E管反应前先通入一段时间CO2,其主要作用是________;
②反应过程中要继续通入CO2,其主要作用是________。
II.探究FeBr2的还原性
某课外小组学生对Cl2与 FeBr2溶液反应进行实验探究。
操作 | 现象 |
取0.1mol/L的FeBr2溶液100mL,测溶液的pH | pH试纸变红(约为4) |
i. 开始通入100mLCl2(折合标班状况),溶液由浅绿色逐渐变黄; ii.稍后,继续通入Cl2,溶液黄色加深,变为棕黄色; iii.稍后,溶液由棕黄色变浅,最终变为黄色 |
(5)现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因:①Cl2将Fe2+氧化为Fe3+、使溶液呈黄色;②Cl2将Br-氧化为Br2,使溶液呈黄色。
请设计实验证明现象i中溶液由浅绿色变黄色的原因是原因①还是原因②:___________。
(6)若向上述FeBr2溶液中通入168mLCl2(标准状况),则反应的离子方程式为___________。
已知,向相同浓度的醋酸和盐酸中分别加入NaOH溶液,其pH与加入的NaOH溶液的体积变化关系分别如下图I、II所示。室温下,将xmol/L盐酸滴入VmLymol/L的碱溶液中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图III所示。
下列说法正确的是
A. 该碱溶液可能是Ba(OH)2溶液
B. c、d两点对应的盐酸体积不同
C. 从图中可判断x约为1, y小于1
D. d点后温度降低,是因为生成的盐发生水解吸热所致
甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数.下列判断正确的是( )
A. 丙与戊的原子序数相差28
B. 气态氢化物的稳定性:庚<己<戊
C. 常温下,庚和乙形成的化合物易溶于水
D. 丁的最高价氧化物不与任何酸反应
某有机物能使澳的CC4溶液褪色,也能在一定条件下发生水解生成两种有机物,还能发生
加聚反应生成高分子化合物,则此有机物中通常含有的基团的组合是
A. 卤素原子、碳碳双键 B. 羟基、羧基 C. 醛基、酯基 D. 碳碳双键、酯基
以下数值大于或等于阿伏加德罗常数的是
A. 常温常压下,5.6L甲烷中的共价键数目
B. 标准状况下.17gXD3中所含分子数目
C. 向0.2molNH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液至沉淀完全溶解,消耗的OH-教目
D. 0.1mol羟基(—OH)中所含电子数目