随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的转化利用越来越受到人们的关注。下图是最近研发出的天然气利用新途径:首先甲烷在催化剂作用下发生“氧氯化反应”生成一氯甲烷;然后一氯甲烷在400°C的条件下通过分子筛催化转化为低碳烯烃。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)第一轮次反应投料时甲烷和氯化氢的最佳体积比(相同条件)为 。
(2)由一氯甲烷生成丙烯的化学方程式为 。
(3)按最佳反应投料比,若该途径中的第一步“甲烷氧氯化反应”的转化率为80%,经除水、分离出混合物中的一氯甲烷后,剩余CH4、O2和HCl全部留用并投入第二轮次生产;第二步一氯甲烷反应生成含有乙烯、丙烯、丁烯和氯化氢的混合气体,碳原子的利用率为90%,分离出其中的烯烃气体后,剩余HCl也全部留用并投入第二轮次生产,则:
①标准状况下,1m3甲烷经过一轮反应可得到 kg乙烯、丙烯、丁烯的混
合气体。
②为了与第一轮次得到的等量的低碳烯烃,第二轮次反应投料时,需补充的CH4、
O2和HCl的体积比为(相同条件) 。(请写出①和②的计算过程)
一定温度下,向密闭容器中加入等物质的量的SO2和O2,反应达平衡时,SO2的转化率是50%,此时SO3所占的体积分数为多少?
将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)2H2(g)+O2 (g)
2CO(g)+O2 (g)2CO2 (g)
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是_______和_______,或_______和_______。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(H2O)="_________" mol(用含a、b的代数式表示)。
在一定条件下可发生反应:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g)。现取3 L SO2和6 L O2混合,当反应达到平衡后,测得混合气体的体积减小10%。
求:(1)SO2的转化率。
(2)平衡混合气体中SO3的体积分数。
在150 ℃时,1 L NO2按下式发生分解反应:2NO22NO+O2,当反应达到平衡状态时体积为1.2 L。求该温度下NO2的分解率。
如图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓缓通入CO2气体。恒温下,容器甲中活塞缓慢由B向左移动,当移至C处时,容器体积缩小至最小,为原体积的。随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。
(1)①已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。此时,通入标准状况下的CO2气体多少升?容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少?
②活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至B处,则a值必小于0.01。其理由是_________________________________________________________________________。
(2)若改变干燥管中Na2O2的量,可通过调节甲容器的温度及通入CO2的量,使活塞发生从B到C,又从C到B的移动。则Na2O2的质量最小值应大于______________g。