能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= -1275.6 kJ·mol—1
②H2O(l) H2O(g) △H="+" 44.0 kJ.mo—1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。
①在“图1”中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
②能判断该反应在“图2”所在条件下是否已达化学平衡状态的依据是 。(双选)
A.容器中压强不变 | B.体系的密度不随时间改变 |
C.v正(H2)=2v逆(CH3OH) | D.CO与H2的物质的量的比不随时间改变 |
③计算该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K= 。
④请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。
(3)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-6。现将c mol·L-1 CaCl2溶液与2.00×10-2 mol·L-1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,则c的最小值是 (结果保留3位有效数字)。
某化工厂硫酸车间,为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后混合气体中含氧气的体积分数为11%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失。问该厂生产100 t 98%的硫酸需要消耗标准状况下空气多少m3。
以黄铁矿为原料,用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS2的利用率为90%,SO2的转化率为95%, SO3吸收为H2SO4时的损耗率为2%,。现有含70% FeS2的黄铁矿1 t,可生产98%的硫酸多少t?
煤是重要的化工原料,用煤做燃料,不仅是极大的浪费,而且燃烧时生成的SO2排放到空气会形成酸雨污染环境。若煤中含有5%的FeS2,燃烧时有90%的硫的化合物转化为SO2。我国计划从2001年至2005年,将SO2的排放量从1995万吨降为1800万吨,意味着2005年比2001年应少燃烧这种煤多少万吨?若以形成硫酸酸雨计算,2005年雨水中减少排放硫酸多少万吨?
如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。
在注射器A中装有240 mL气体X,慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,得到下面的实验结果:
实验前B管总重20.32 g,实验后B管总重20.00 g,B管中的黑色粉末变成红色粉末。
在C管中收集到的无色液体是水;在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题:
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240 mL X气体完全反应后,收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24000 mL,则X的摩尔质量是________g/mol。
(3)通过计算,确定X的化学式为________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)_______________。
加热16.8gNaHCO3至没有气体放出时,剩余的物质是什么?计算剩余物质的质量和物质的量。
(1)加热NaHCO3时发生的化学反应:___________________________
(2)剩余的物质是,质量为,物质的量为。(写出计算过程)