生物质能是一种洁净、可再生能源.生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质
(1)依据等电子原理,可知CO与N2为等电子体,N2分子的结构式为N≡N,互为等电子体分子的结构相似,则CO的结构式为C≡O;
故答案为:C≡O;
(2)①甲醇发生催化氧化生成甲醛和水,反应的方程式为:2CH3OH+O2
| Cu/Ag |
| △ |
故答案为:2CH3OH+O2
| Cu/Ag |
| △ |
②甲醛和新制氢氧化铜反应是利用了醛基的性质,甲醛和新制氢氧化铜反应生成氧化亚铜、二氧化碳和水,甲醛和新制氢氧化铜反应方程式为:HCHO+4Cu(OH)2
| △ |
故答案为:HCHO+4Cu(OH)2
| △ |
③甲醇分子之间形成了分子间氢键,甲醛分子间只是分子间作用力,而没有形成氢键,故甲醇的沸点高;
故答案为:甲醇分子间形成氢键;
④甲醛分子中含有碳氧双键,共有3个σ键,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;
故答案为:sp2杂化;平面三角形;
⑤在氧化亚铜晶胞中,白球的数目为8×
| 1 |
| 8 |
故答案为:Cu.
(1)Zn的原子序数为30,注意3d轨道写在4s轨道的前面,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;
(2)依据等电子原理,可知CO与N2为等电子体,N2分子的结构式为:N≡N,互为等电子体分子的结构相似,可写出CO的结构式为C≡O,故答案为:C≡O;
(3)①甲醇分子之间形成了分子间氢键,甲醛分子间只是分子间作用力,而没有形成氢键,故甲醇的沸点高,甲醛分子中含有碳氧双键,故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化,故答案为:甲醇分子之间形成氢键;sp2杂化;
②甲醛为sp2杂化,不含孤电子对,分子的空间构型为平面三角形;1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键,1mol碳氧δ键,故含有δ键的物质的量为3mol,数目为3NA个;
故答案为:平面三角形;3NA;
③依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部,所包含的Cu原子数目为4,故答案为:4;
(4)由晶胞可知Cu原子位于晶胞内部,含有4个Cu,Cl位于顶点和面心,共含有8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
则反应的化学方程式为CuCl+2HCl=H2CuCl3.
故答案为:CuCl;CuCl+2HCl=H2CuCl3.
| (1)<; 0.36 (2)CH 3 OH(l)+O 2 (g)=CO(g)+2H 2 O(l);△H=-443.5KJ/mol (3)3CO+3H 2 =(CH 3 ) 2 O+CO 2 或者2CO+4H 2 =(CH 3 ) 2 O+ H 2 O, (4)(CH 3 ) 2 O-12e - +3H 2 O=2CO 2 +12H + (5)b Cu+2H + Cu 2+ +H 2 ↑ |
| 试题分析:K1="{" C(CO)·C(H 2 )} /C(H 2 O)K2=" {" C(CO 2 )·C 2 (H 2 )} /C 2 (H 2 O) ②-①整理得:CO(g)+H 2 O(g) CO 2 (g)+H 2 (g),它的平衡常数为:K="{" C(CO 2 )·C(H 2 )} /{ C(CO) ·C(H 2 O)}.="K2/K1." K越大,lgK就越大。升高温度K减小,说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动。根据化学平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应是吸热反应。所以正反应为放热反应。所以△H<0.在900K时,该反应平衡常数的对数值lgK ="lgK2/K1=lgK2-lgK1=-0.03+0.39=0.36." (2)由题意可写出CO、CH3OH燃烧的热化学方程式①CO(g)+(1/2)O 2 (g)=CO 2 (g) △H=-283.0KJ/mol;②CH 3 OH(l)+(3/2)O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O.②-①得:CH 3 OH(l)+O 2 (g)=CO(g)+2H 2 O(l);△H=-443.5KJ/mol。(3)根据题意可得反应的化学方程式:3CO+3H 2 =(CH 3 ) 2 O+CO 2 或者2CO+4H 2 =(CH 3 ) 2 O+ H 2 O。(4)在燃料电池中,通入燃料的电极作负极,通入氧气的电极作正极。a电极及负极上发生反应的电极反应式是:(CH 3 ) 2 O-12e - +3H 2 O=2CO 2 +12H + 。(5)在电解池中观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色,并逐渐加深。说明Cu失去了电子。Cu电极作阳极。二甲醚燃料电池中b电极(即正极)相连。通电时发生反应的总的离子反应方程式为:Cu+2H + Cu 2+ +H 2 ↑。 |
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ?mol-1
由盖斯定律①+②得到:4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-186.1KJ/mol,
故答案为:4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-186.1KJ/mol;
(2)图象分析可知T1<T2,温度越高甲醇物质的量越小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g),则T1、T2温度下对应反应的平衡常数K1>K2,故答案为:>;
(3)在一定条件下,向一个容积可变的密闭容器中充入4molH2、2molCO、1molCH3OCH3(g)和1molH20(g),4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),反应前后气体总质量不变,同温、同压下,达到平衡时,气体密度增大,即气体体积缩小,平衡正向进行;平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍,则总物质的量变为原先的0.625倍,总物质的量=8×0.625=5mol,反应前后减少了3mol,设反应生成甲醚xmol,
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)减少了4mol,
1 4
x 3
解得:x=0.75mol
平衡时,n(CH3OCH3)=1+0.75=1.75mol,
故答案为:平衡正移;1.75;
(4)反应本质是二甲醚的燃烧,原电池负极发生氧化反应,二甲醚在负极放电,氧气在正极放电,b电极为正极,由图可知,a极为负极,二甲醚放电生成二氧化碳,由离子交换膜可知还生成氢离子,a电极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+,故答案为:正;CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+;
(5)cmol?L-1CaCl2溶液中加入2.00×10-2mol?L-1Na2S04溶液等体积混合,硫酸钠溶液的浓度变为1×10-2mol/L,根据溶度积常数计算,c(Ca2+)=
| Ksp |
| C(SO42?) |
| 9.10×10?6 |
| 1×10?2 |
故答案为:1.82×10-3mol/L.