甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH4(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°C时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”“>”或“=”),100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下,a mol CO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)CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“<”“>”或“=”)。
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。
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.再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 |
T(°C) |
n(CO)/n(H2) |
p(MPa) |
ⅰ |
150 |
½ |
0.1 |
ⅱ |
________ |
________ |
5 |
ⅲ |
350 |
________ |
5 |
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入
和
,电解质为
溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、。
(2)闭合
开关后,
、
电极上均有气体产生.其中
电极上得到的是,电解氯化钠溶液的总反应方程式为;
(3)若每个电池甲烷通入量为1
(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(法拉第常数
=9.65×l04
.
,列式计算),最多能产生的氯气体积为
(标准状况)。
已知
反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃ |
700 |
900 |
830 |
1000 |
1200 |
平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式
,
0(填"<"" >"" =");
(2)830℃时,向一个5
的密闭容器中充入0.20
和0.80
,如反应初始6
内
的平均反应速率
=0.003
。则6
时
=
,
的物质的量为
;若反应经一段时间后,达到平衡时
的转化率为,如果这时向该密闭容器中再充入1
氩气,平衡时
的转化率为;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.
不随时间改变 d.单位时间里生成
和
的物质的量相等
(4)1200℃时反应
的平衡常数的值为。
在
溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液
,同时鼓入足量的空气。
己知:
回答下列问题:
(1)
蚀刻铜箔反应的离子方程式为:
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是,分离得到固体的主要成分是,从固体中分离出铜需采用的方法是;
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为;
(4)过程Ⅱ中调节溶液的
为5,金属离子浓度为。(列式计算)
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为;
(2)
与
反应可得到肼(
),该反应的化学方程式为;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂
反应生成
和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1)△H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)△H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和
反应的热化学方程式;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为。
[广东卷]氟乙酸甲酯是一种重要的医药中间体。某合成路线如下:
CH3COOHClCH2COOH
ClCH2COOCH3
FCH2COOCH3
甲乙丙
(1)丙的官能团是 ;乙的化学式是 。
(2)制备甲的反应类型是 。
(3)写出反应方程式:丙+NaOH(足量):
乙→丙:
(4)有人尝试用CH3COOHFCH2COOH,你认为会成功吗?为什么?
(5)预计丙水溶性如何?能不能形成氢键?
(6)Cl3CCOOH用途广泛,有多种方法制备,试写出方程式
I、用O2氧化四氯乙烯制备: 。
II、用硫粉为催化剂进一步氯化氯乙酸: