甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,
②则用H2表示的平均反应速率为_ 。图中的P1_ _P2(填“<”、“>”或“=”),
100℃时平衡常数为_ _。
③在其它条件不变时降低温度,逆反应速率将_ _(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2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) CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的△H_ _0,△S_ _0(填“<”、“>”或“=”)。
⑤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)从体系中分离出来
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计的表中。
l 实验编号 |
l T(℃) |
l n (CO)/n(H2) |
l P(MP) |
l ⅰ |
l 150 |
l 1/3 |
l 0.1 |
l ⅱ |
l __ |
l __ |
l5 |
l ⅲ |
l 350 |
l __ |
l 5 |
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。
天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式是:
CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(l)ΔH="=" -889.6kJ/mol
请回答下列问题:
(1)反应物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物能量总和。
(2)若1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,则放出的热量(填“>”、“<”或“=”)889.6kJ。
(3)已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) ΔH =-572kJ/mol ,则相同质量的甲烷和氢气,完全燃烧生成液态水,放热较多的是________。
(4)如图所示的装置是由CH4、O2和KOH溶液组成的新型燃料电池,利用该装置可以将能转化为能。
用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行酸碱中和反应实验,该反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如右图所示。
(1)根据此变化曲线,你认为实验操作是将滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液质量是a g时,溶液中溶质是(写化学式)。
(3)若用pH试纸测定溶液的酸碱度,请写出测定方法:。
(4)当pH=7时,测得生成氯化钡的物质的量为0.05mol,求盐酸中溶质的质量分数?
右图中两圆相交部分(A、B、C、D)可表示铁、稀硫酸、烧碱溶液、硫酸铜溶液间的反应关系,请按下列要求填空:
(1)A处产生的现象是
(2)B处发生反应的类型是;
(3)C处发生反应的化学方程式是 ;
(4)D处发生反应的化学方程式是 。
23.75g某+2价金属氯化物(MCl2)中含有3.01×1023个Cl-,则MCl2的摩尔质量_______________MCl2的相对分子质量为_________,M的相对原子质量为_________。
(1)1.5molH2SO4的质量是______g,其中含有_____mol H,含有_______g氧元素。
(2)9.03×1023个氨(NH3)分子含___________mol氨分子,____________mol氢原子,________mol质子,________________个电子。
(3)硫酸铝的化学式为___________,0.2mol硫酸铝中有______molAl3+,__个SO42-。
(4)0.5mol H2O与_________g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是_________,其中氢原子数之比是_________。