某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al2O3/V2O3)。该催化剂在250℃和5MPa的操作条件下表现出很好的活性。合成气经循环利用,最终碳元素全部转变甲醇,排空的只有水蒸气,合成原理简图为:
试回答下列问题
(1)工业上用的催化剂由CuO和ZnO组成(质量比为1∶1),最终体系中含二氧化碳, Cu2O的比例也保持相对恒定,从平衡角度考虑,该反应的化学方程式为:
▲ 。
(2)参考CO+2H2CH3OH的平衡常数,工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是: ▲ 。
(3)为使①和②中CO、CO2及H2合成甲醇时原子利用率最高,且各物质均无剩余(假定转化率为100%)。反应①产生的气体与反应②产生的气体最佳体积比为 ▲ 。
(4)某合作学习小组的同学按照上题(3)的结论,取①的产物与②的产物混合气体67.2L(标准状况),其中CO的体积分数为x ,通过模拟装置合成,得到甲醇的物质的量随CO体积分数变化的函数关系式,并作出图象 (假定CO先与H2反应,CO完全反应后,CO2才与H2反应,且各步转化率均为100%)。
(4,每小题2分)某核素ZAX的氯化物XCl21.11g配成溶液后,需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来,试计算:
(1)X的质量数。 (2)若X的核内中子数为20,求37gXCl2中所含质子的物质的量是多少?
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)="13" mol,nt(NH3)="6" mol,计算a=。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比
(3)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=___________。
计算题(共10分)
实验室常用的某盐酸试剂瓶的标签上的有关数据如下图,试根据标签上的
有关数据进行计算:
(1)计算该浓盐酸中HCl的
物质的量浓度。
(2)计算欲配制480ml 0.20mol/L的
稀盐酸溶液,需要取上述浓盐酸的体积。
(3)实验室用上述浓盐酸与二氧化锰
反应制取氯气,若制得0.56L
(标准状况)氯气,计算被氧化的 HCl的物质的量及转移电子的物质的量。
将250mLH2SO4的质量分数为98%,密度为1.84g/cm3的浓硫酸稀释到1000mL。
(1)此时溶液中H2SO4的物质的量是多少?
(2)此时溶液中H+的物质的量浓度是多少?
(3) 此时把此溶液与足量的锌粉反应,产生的氢气在标准状况下的体积为多少?
一定温度下,物质的量浓度分别为2mol/L和1.5mol/L的SO2(g)和O2(g)在密闭容器中发生反应:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),4min后反应达到平衡状态,测得容器中SO2(g)的转化率为60%,试求,在该温度下:
(1)用SO2表示的平均反应速率;
(2)平衡时O2的转化率;
(3)此反应的平衡常数。