(15分)Ⅰ:工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 回答下列问题。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= (用含ΔH1、ΔH2表示)
(2)若反应温度升高,CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)写出在酸性环境中,甲醇燃料电池中的正极反应方程式
Ⅱ:生产甲醇的原料H2可用如下方法制得:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定温度下,将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中,反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
(4)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(H2)为 ;并求此反应在此温度下的平衡常数(在答题卡对应的方框内写出计算过程)。
(5)在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后,若在第8分钟时达到新的平衡(此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ),请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
三氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)跟水反应生成的氢氧化铁胶体具有净水作用,三氯化铁被用作净水剂,并且具有实用价值。明矾[KAl(SO4)2·12H2O]也是具有实用价值的净水剂之一,城市自来水厂常用其在常温下对大量的水进行净化。
(1)如果选择适当的分类标准,可以将三氯化铁晶体和明矾这两种不同的物质归为同一类物质,请你来进行划分(只要答出其中两项即可):
①分类标准: ,物质类型名称 。
②分类标准: ,物质类型名称 。
(2)取某浑浊水50 mL盛在烧杯中,再向烧杯中加入适量的明矾粉末并用玻璃棒将水搅拌,发生的现象是
。
(3)食盐水和明矾溶液都是无色、澄清、透明的液体。对这两种液体进行鉴别方法很多,如果不用任何试剂进行鉴别,有关的方法、现象和结论是
。
已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。现将8.7 g MnO2投入到200 g质量分数为36.5%(过量)的浓盐酸中加热,充分反应后,求:
(1)标准状况下生成Cl2的体积为 。
(2)反应的HCl的分子数为 。
(3)向反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成白色沉淀的质量为 。
(1)0.25 mol某固体A的质量是15 g,A的相对分子质量为 。
(2)在同温、同压、同体积的条件下,H2与气体A的质量之比是1∶8,A的摩尔质量为 。
(3)在25℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,A的摩尔质量为 。
(4)两个同容积的密封容器A、B,在25℃下,A中充入ag A气体,B中充入ag CH4气体,A与B内的压强之比是4∶11,A的摩尔质量为 。
(5)在同温、同压下,相同体积的CH4与气体A的密度之比为1∶4,A的摩尔质量为 。
某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)该气体的物质的量为 mol。
(2)该气体在标准状况下的体积为 L。
(3)该气体在标准状况下的密度为 g·L-1。
(4)该气体所含原子总数为 个。
(5)该气体的一个分子的质量为 g。
)在标准状况下,①6.72 L CH4气体;②3.01×1023个HCl气体分子;
③13.6 g H2S气体;④0.2 mol NH3,按下列要求对这四种气体的关系从大到小进行排列(用上述数字序号表示):
(1)标准状况下四种气体的体积 。
(2)四种气体的质量 。