氢是一种理想的绿色清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe3O4循环制氢,已知:
H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol (I)
2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=bkJ/mol (II)
下列坐标图分别表示FeO的转化率(图-1 )和一定温度时,H2出生成速率[细颗粒(直径0.25 mm),粗颗粒(直径3 mm)](图-2)。
(1)反应:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H= (用含a、b代数式表示);
(2)上述反应b>0,要使该制氢方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反应II可采用的方案是: ;
(3)900°C时,在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H2生成速率不同的原因是: ;
②细颗粒FeO时H2O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时H2O(g)的转化率 (填“大”或“小”或“相等”);
③求此温度下该反应的平衡常数K(写出计箅过程,保留两位有效数字)。
(4)在下列坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时,H2O(g)转化率随时间变化示意图(进行相应的标注)。
工业上用丁烷氧化法制醋酸,反应的化学方程式可表示为:
2C4H10+5O24CH3COOH+2H2O
现用58吨丁烷为原料制取醋酸,求:
(1)理论上需要标准状况下的空气m3(设空气中O2、N2的体积分数分别为0.2、0.8),同时生成水吨。
(2)若生成的醋酸溶解在生成的水中,所得醋酸的质量分数为%。
(3)若同时生产质量分数为100%的冰醋酸m1吨和质量分数为50%的醋酸m2吨,且,需补充水y吨,则y与x的关系式为(用含x的代数式表示y);若不补充水,则m1+m2=。
燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。已知0.1mol某烃A完全燃烧后,生成11.2 L(标准状况)的CO2,生成10.8 g水,回答下列问题。
(1)通过计算推导A的分子式。
(2)写出A可能的结构简式。
将7.8 g过氧化钠与足量的水充分反应,所得溶液的体积为100 mL。试计算:(1)生成氧气的体积(标准状况)。(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度。(上述计算均要求写出计算过程)
某有机物0.1mol,与标准状况下5.6L氧气充分反应后,产物为CO、CO2、H2O的混合气体。将此混合气体通过浓硫酸,浓硫酸增重5.4g,再通过灼热氧化铜粉末,氧化铜质量减少1.6g;最后通过足量碱石灰,碱石灰增重8.8g。求该有机物的分子式。(书写计算过程)
将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)︰c(B)=3:5,C的平均反应速率是0.1m0L/(L·min)
求:(1)反应开始前放入容器中A、B物质的量。(2)B的平均反应速率。(3)x值是多少?