(共12分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:
(1)写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
| 时间浓度(mol/L)温度 |
10 min |
20 min |
30 min |
40 min |
50 min |
60 min |
| 300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
| 500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
(2)在300 ℃反应开始10 min内,CO的平均反应速率为v(CO)=________________。
(3)在500 ℃达到平衡时,平衡常数K=________。
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.6 mol CO和2.0 mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
(5)美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,该燃料电池中一极通入空气,另一极通入甲醇气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2—。在电路中每流过30 mol电子,有 mol甲醇被完全氧化;在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为 。
理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+ =2 Ag +Cu2+ ”设制一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
该电池的电解质溶液是;负极发生反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式
有下列各组物质
| A.O2和O3 | B.12C和13C |
C.CH3—CH2—CH2—CH3和![]() |
|
D. 和 E.甲烷和庚烷 |
(1)_________组两物质互为同位素;(2)__________组两物质互为同素异形体;
(3)_________组两物质属于同系物;(4)_________组两物质互为同分异构体;
工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图所示。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于________的体积(填写气体的化学式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气。则测得的SO2含量________(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用__________代替(填写物质名称)。
(4)若碘溶液体积为Va mL,浓度为c mol·L-1,N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为________。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为________(选下列仪器的编号)。
a.烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
工业纯碱主要含有NaCl和NaHCO3杂质,为了鉴定纯碱的含量,常用酸碱滴定测定总碱度,反应产物为NaCl、CO2和H2O。当盐酸与一定工业纯碱恰好完全反应时,溶液pH 3.8~3.9(滴定时NaHCO3也被中和)。工业纯碱的总碱度测定值通常以Na2CO3%和Na2O%表示。
主要实验步骤:①准确称取工业纯碱试样2.00 g;②用适量水配制成体积一定的溶液;③准确移取一定量的所配试液,再用0.01 mol·L-1盐酸标准液滴定,测其总碱度。
请回答以下问题:
(1)称取固体工业纯碱试样时,为什么试样取尽量多些并且力求均匀?
________________________________________________________________________。
(2)在准确称取纯碱试样后,为继续进行实验,除选用烧杯、玻璃棒、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶之外。还需要的仪器用品(试剂除外)有
____________________________________________________________。
(3)在滴定操作中,应选用的指示剂是
________________________________________________________________________。
(4)假如所称取的纯碱试样中,除含有2%的NaCl外,另外的杂质中只有NaHCO3,那么NaHCO3含量的大小对该试样总碱度的测定值有何影响?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可以按以下框图进行反应。又知E溶液是无色的,请回答:
(1)A是________、B是________、C是________(请填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
(3)反应③的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
(4)反应④的化学方程式为:
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