(8分)甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应I和II来制备甲醇。
请回答下列问题:
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L),在一定条件下发生反应:
cCH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) I。
CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为
②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
③该反应的H 0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在压强为0.1MPa条件下,a molCO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) CH30H(g)
H<0 Ⅱ。
①若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 (填序号)。
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3 mol H2 |
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。
实验编号 |
T(℃) |
n(CO)/n(H2) |
p(MPa) |
l |
150 |
1/3 |
0.1 |
2 |
n |
1/3 |
5 |
3 |
350 |
m |
5 |
a.上表中剩余的实验条件数据:n= ,m= 。
b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强= MPa。
“碘钟”实验中,3I-+=I3- +2SO42-的反应速率可以用I3- 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
c(I-)/ mol·L-1 |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
c(![]() |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
t/s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t1 |
回答下列问题:
(1)该实验的目的是___________________________________________________。
(2)显色时间t1=______________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)<22.0 s (B)22.0 s~44.0 s (C)>44.0 s (D)数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是_________________________________________。
某温度下,向某密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气,使之反应合成氨,平衡后,测得氨的体积分数为m。若温度不变,只改变起始加入量,使之反应重新达平衡后,氨的体积分数仍然为m。若氮气、氢气和氨的加入量用x,y,z表示,应满足:
(1)温度、体积恒定时:若x=0,y=0则z=_______。温度、压强恒定时:若x=0,y=0则z_______。
(2)温度、体积恒定时:若x=0.75mol,y_______,z_______。温度、压强恒定时:若x=0.75mol,y_______,z_______。
(3)温度、压强恒定时:x,y,z应满足的关系是__________。
某温度下,一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:mA(气)+nB(气)pC(气)达平衡后,将气体体积缩小到原来的
,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,其压缩过程中保持温度不变,则反应方程式中两边系数关系是:。
在一定温度下,冰醋酸加水稀释的过程中,溶液的导电能力如图1-14-1所示,请回答:
(1)“0”点导电能力为0的理由______。
(2)a,b,c三点溶液的pH值由小到大的顺序为______。
(3)a,b,c三点中电离度最大的是:______。
(4)若使c点溶液中[CH3COO-]增大,溶液的pH值也增大,可采取的措施为:
①______;②______;③______。
最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,结构如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为______