工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)下表所列数据是该反应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 |
①由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,此时的温度为 。
(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
反应物投入量 |
1 mol CO、2 mol H2 |
1 mol CH3OH |
2 mol CH3OH |
|
平衡时数据 |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应放出或吸收的能量 |
x kJ |
y kJ |
z kJ |
|
反应物转化率 |
Ф1 |
Ф2 |
Ф3 |
请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):
①2c1 c3 ② x+y 90.8 ③Ф1+Ф3 1
将32gCu与一定浓度的硝酸混合,二者正好完全反应。产生的NO2、NO混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
(1)分别写出Cu和HNO3反应过程的化学方程式:
,
(2)反应过程中被还原的硝酸的物质的量是mol
下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:
(1)表中用字母标出的15种元素中,金属性最强的主族元素是 (用元素符号表示,下同),非金属性最强的是,常温下单质为液态的非金属元素是 ,属于过渡元素的是 (该空用字母表示)。
(2)B,F,C气态氢化物中以 最不稳定。(填化学式)
(3)除稀有气体外第三周期中原子半径最小的是 。(填元素符号)
(4)写出I、H元素的最高价氧化物对应水化物的酸(或碱)性强弱顺序 >
(用化学式表示)
为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,
内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的打气球。
(1)实验时,为在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为:。从装置的设计看,确定E中空气已被赶尽的实验现象是:______________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为 。有人认为E中收集到的可能是H2而不是NO,如何证明?
(3)实验过程中,发现在未鼓入空气的情况下,E中就产生红棕色。有人认为是由装置E部分设计不当造成的。你认为装置应改进的地方是
。
(4)装置D的作用是。
(1)在试管里放入一小块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应。若铜片还有剩余硫酸是否消耗完毕?
①结论及理由是:_________________________________________。
②向100毫升18 mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量
A.小于0·9 mol B.等于0·9 mol C.在0·9 mol与1.8 mol之间 D.大于1·8 mol
③50g的胆矾加热到100℃失去部分结晶水后,质量变为35.6g,则失去水后的硫酸铜晶体的化学式是
A.CuSO4·H2O B.CuSO4·2H2O C.CuSO4·3H2O D.CuSO4
(2)足量的锌投入到一定量的浓硫酸中,充分反应后共收集到SO2和H222.4L(标准状况)。
①简述能产生H2的原因是______________________________
②上述变化中体现浓硫酸强氧化性的反应方程式是:
③反应共消耗金属锌的质量为_________g。
④以上数据能否计算出消耗的硫酸的物质的量? _(填“能”或“不能”)
甲、乙、丙、丁是由短周期元素组成的物质,它们之间存在如下转化关系。
甲+乙丙+丁
(1)转化关系中所涉及的反应甲和乙为非氧化还原反应,且乙为水。 若甲为固体,甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱。则甲的化学式是。
(2)转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应,且乙为水。
① 若甲和丙是同主族元素组成的单质,且组成甲的元素位于第三周期,此反应的离子方程式是。
② 若丙和丁都可在一定条件下还原CuO,甲+乙丙+丁
写出该反应的化学方程式:。
③ 若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质。将3.36 g Fe加到一定量丙稀溶
液中,收集到1.12 L气体丁(已折算为标准状况),则反应的离子方程式是:
。