能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,5min后该反应达到平衡,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则用H2表示的该反应的反应速率为: ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为 。
② 用该电池电解200mL饱和食盐水(溶质足量),一段时间后,阴极得标况下气体2.24L,电解后溶液的pH为 (溶液体积变化忽略不计),要使电解后溶液复原,所加物质为 (填名称)。
在一个2L的密闭容器中,发生反应:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)△H>0,其中SO3的变化如图所示:
(1)写出该反应的平衡常数表达式_____________________。
(2)用O2表示0~8min内该反应的平均速率v="_______" 。
(3)升高温度,该反应的反应速率将________ ;K值将________;容器中气体的平均相对分子质量将_________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a.v(SO3)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
(5)从8min起,压缩容器为1L,则SO3的变化曲线为_______
A.a | B.b | C.c | D.d |
(1)某课外兴趣小组用下图装置进行实验,试回答:
①若开始时开关K与a连接,则A的电极反应式为_________。
②若开始时开关K与b连接,这种方法经常用于金属的防护,这种防护措施叫做_______。
③开关K与b连接,铁和石墨棒互换位置即可制得白色的较纯净Fe(OH)2沉淀,则铁电极反应式为_______。
(2)如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答以下问题:
①电极A的名称是_______。
②甲装置中D电极的电极反应式:_______。
③在25℃时若用惰性电极电解饱和 NaCl溶液一段时间,当阳极产生5.6L(标准状况下)一种气体,电解后溶液体积为50L时,求所得溶液在25℃时的氢氧化钠物质的量浓度=_______。
④欲用丙装置给铜镀银,G应该是________(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是(填化学式)_______。
(1)实验测得,8g甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113kJ的热量,试写出甲烷燃烧的热化学方程式_________________________
(2)在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH30H(g)
①该反应的△H_____0,___0(填“>”、“<”或“=”)
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是____________
A.升高温度 |
B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 |
D.再充人lmolCO和3mol H2 |
(3)以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-129.0kJ•mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为____________
现有下列仪器列仪器:
海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一,在实验室组成一套蒸馏装置肯定需要上述仪器中的一部分,按照实验仪器由下向上,从左到右的顺序,这些仪器依次是_______(填仪器编号如A、B);还缺少的玻璃仪器是______(填仪器名称);仪器F的冷凝水应当从____(填“上”或“下”)口流出。
按要求填写下列空格
①0.5molH2O约含______个质子;
②1.204×1024个水分子的质量为________g;
③5mol的CO2与8mol的SO2原子数比是_________;
④写出属于氧化还原反应但不属于化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的反应式一例:__________。
⑤写出Na3PO4在水溶液中的电离方程式:_______________________。