(共15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 。
(2)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,H2的平均反应速率为v(H2) 。
(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1.2 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)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。使用铜基催化剂后,该反应中a的大小变化对反应热ΔH有无影响?(填有或无)_____________。
(6)2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如图所示。
请写出从C口通入O2发生的电极反应式 。
(7)用上述电池做电源,用下图装置电解饱和食盐水(C1、C2均为石墨电极)。
①该反应的离子方程 。
②电解开始后在电极___________的周围(填“C1”或“C2”)先出现红色。
某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化:
据此回答下列问题:
(1) I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。
(2) 根据上图反应关系,写出下列B、F所含物质成分的化学式:B; F。
(3) 写出过程反应①的离子方程式,固体B所含对应的金属其单质与磁性氧化铁在高温下反应的化学方程式。
(4)写出③中盐酸过量时的离子反应方程式 。
某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度的起始浓度都为零,反应物A的浓度(mol・L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10 min至20 min时间内平均速率为mol・L-1・min-1
(2)在实验2,A的初始浓度C2=mol・L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3V1(选填“>”、“=”、“<”),且C31.0 mol・L-1(选填“>”、“=”、“<”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填“吸热”或“放热”)。理由是__________。
(6分)将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内,根据下述不同情况(填写金属或金属离子,用化学符号表示)。
(1) 充分反应后,如果Fe有剩余,则容器内不可能有;
(2) 充分反应后,如果容器内还有大量Fe3+,不可能有;
(3) 充分反应后,如果容器内有较多Cu2+和较多的Cu,则容器内不可能有。
完成并配平下列化学方程式□FeO + □HNO3——□Fe(NO3)3 + NO↑+ □,
该反应中氧化剂是,当生成2mol NO时,转移的电子数为NA。
氨分子的结构是型;实验室制取氨气的化学方程式为,检验氨气是否收集满的常用方法是。