二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0。在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)= 。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为 。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1 P2 (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO
与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。),平衡常数 。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g)CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为
(用含a、V的代数式表示)。
(4分) 实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式如下
2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)在该反应中,还原剂是。
(2)若在反应中生成了标况下2.24L氯气,则电子转移的个数是NA。
常温下,将0.05 mol·L-1盐酸溶液和未知浓度的NaOH溶液以1:2的体积比混合,所得溶液的pH=12。用上述NaOH溶液12.5 mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA。
(1)此一元弱酸的物质的量浓度为;
(2)此条件下该一元弱酸的电离平衡常数为。
在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO3-)=3 mol·L-1。
(1)稀释后的溶液pH=;
(2)若a=9,则生成的气体中NO2的物质的量为mol。
Ⅰ.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验 编号 |
HA物质的量 浓度/(mol·L-1) |
NaOH物质的量 浓度/(mol·L-1) |
混合后溶 液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?。
(2)乙组混合溶液中粒子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系。
A.前者大B.后者大 C.两者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________。
(4)分析丁组实验数据,写出混合溶液中下列算式的精确结果(只列式):c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
Ⅱ.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB-、HB-H++B2-
回答下列问题:
(5)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题:
(1)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有(选填A、B、C、D、E);
n(CO) |
n(H2O) |
n(H2) |
n(CO2) |
|
A |
1 |
5 |
2 |
3 |
B |
2 |
2 |
1 |
1 |
C |
3 |
3 |
0 |
0 |
D |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
E |
3 |
1 |
2 |
1 |
(2)在1L密闭容器中通入10 molCO和10 mol水蒸气,在500℃下经过30s达到平衡,则30s内CO的平均反应速率为。
(3)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K;K的表达式;
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
则K、K1、K2之间的关系是: ;
(4)某温度下C(s)+CO2(g)2CO(g)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.c(CO2)=c(CO) B.K不变 C.容器中的压强不变
D.v正(CO)=2v正(CO2)E.c(CO)保持不变 F.混合气体相对分子质量不变
(5)如图1所示,在甲、乙两容器中都充入1molC和1molCO2,并使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g),并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中
CO2的转化率随时间变化的图像如图2所示,请在图2中画出乙容器中CO2的转化率随时间变化的图像。
图1图2