除去杂质后的水煤气主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料气。
(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2;③C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H3;
上述反应△H3与△H1、△H2之间的关系为 。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:2CH4(g)+3O2(g)4CO(g)+4H2O(g) △H=-1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 ;
(3)请在答题卡中,画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(4)合成气合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160。
此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.20 |
0.10 |
0.40 |
①该时间段内平均反应速率v(H2)= 。
②比较此时正、逆反应速率的大小:v(正) v (逆)(填“>”、“<”或“=”)
(5)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
将一定质量的Mg-Al合金投入500 mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加 5 mol· L-1 NaOH溶液至过量,生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如下图所示。
求: (1)原合金中Mg、Al质量各多少克? Mgg , Alg。
(2)b-c段反应的离子方程式为
(3) HCl物质的量浓度mol/L
将足量铁投入到200mLH2SO4与CuSO4的混合溶液中,充分反应后产生H21.12L(STP下),铁块质量减轻1.2g,求原溶液中c(H2SO4)及c(CuSO4)(假设反应前后溶液体积不变)。
在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡后测得c(H2)=0.008mol/L。求:(1)该反应的平衡常数。
(2)在同样的温度下,该容器中若通入H2和I2(g)各0.20mol,试求达到平衡状态时H2的转化率
(12分)一定温度下,将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B (g)xC(g)。请填写下列空白:
(1)若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L。
①1min内,B的平均反应速率为_________;x_________;
②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”);
③平衡混合物中,C的体积分数为22%,则A的转化率是_________;
④改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式_________。
(2)若维持容器压强不变
①达到平衡时C的体积分数_________22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);
②改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入_________molA气体和_________molB气体
现用氯气与氢氧化钠溶液反应,若耗用的氯气为4.48L (标准状况)。
(1)则选用所贴标签为2.0mol·L-1的氢氧化钠,至少需该氢氧化钠多少毫升?
(2)如选用所贴标签为7%(密度为1.043g·mL-1)的盐酸中和上述反应中所消耗的氢氧化钠,至少需该盐酸多少毫升?