甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下发生如下反应制得:CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g)
请根据下图回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=____mol / (L·min)。
(2)写出该反应的热化学方程式____________________________________________
(3)恒容条件下,下列措施中能使 n(CO) n(CH3OH)增大的有 。
A.升高温度 B.充入He气
C.再充入1 mol CO和2 mol H2 D.使用催化剂
(4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 |
1 mol CO和2 mol H2 |
a1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
a2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4 mol H2 |
a3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是:
A. c1=c2
B.2Q1=Q3 ……
C.2a1=a3
D. a1+ a3=1
E.该反应若生成1 mol CH3OH,则放出(Q1+ Q2)kJ热量
(5)若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2mol H2和1mol CH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是由质量守恒,密度为原来的1.6倍,所以体积缩小,平衡正移。
(1)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为。
(2)碳酸氢钠在水溶液中的电离方程式为。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是(填选项字母)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液后红色退去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
C.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
(4)现有可逆反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(s),在密闭容器的容积、温度都相同的条件下,分别从以下两条途径建立平衡:Ⅰ. A、B的起始物质的量均为2 mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下说法中正确的是(填选项字母)。
A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.达到平衡时,途径Ⅱ所得混合气密度为途径Ⅰ所得混合气密度的2倍
C.达到平衡时,途径ⅡC的平衡浓度大于途径ⅠC的平衡浓度的2倍
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A (g)+ B(g)2C(g)+ D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:。
物质 |
A |
B |
C |
D |
起始投料/mol |
2 |
1 |
2 |
0 |
某科研小组以难溶性钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(1)煅烧过程中有如下反应发生:
①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3,写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式:。
②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式:。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2-+ 2H2OAl(OH)3+ OH-。“浸取”时应保持溶液呈________性(填“酸”或“碱”),“浸取”时不断搅拌的目的是_________。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)_________。
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是________、________和水。
化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH=" +41.2" kJ/mol;
反应②:(g)
(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式。该反应的化学平衡常数K=(用K1、K2表示)。
(2)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后,t1时刻通入少量CO2。请
画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(3)已知某温度下,Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)="0.04" mol/L,则该温度
下Ksp(Ag2SO4)=。(保留两位有效数字)
(4)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH-=FeO42-+3H2↑,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是(写化学式);阳极的电极反应式为__ _________。
香兰素()是食品添加剂的增香原料,其合成路线如下:
(1)写出A的结构简式,反应③的反应类型是______________。
(2)写出反应④的化学方程式_______________________________(不用注明条件)。
(3)1 mol香兰素在一定条件下与H2发生反应,最多消耗H2_________mol。
(4)D与香兰素互为同分异构体,能与NaHCO3溶液反应放出气体,遇FeCl3溶液显紫色,且苯环上的一氯取代物只有2种,请写出D的结构简式_________。
(5)香兰素的另一种同分异构体结构简式为,在一定条件下可以合成聚酯高分子,写出该聚酯高分子的结构简式__________。
钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe2+、H+、Cl-,可用下述方法处理该废液,回收盐酸和制备氧化铁涂料。
(1)单质X的化学式是。
(2)氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧转化为HCl气体和氧化铁粉末,有关的化学方程式依次为:。
(3)某铁红涂料中除含有Fe2O3外,还可能添加有CuO或FeO中的一种,请设计实验方案,探究该铁红涂料中添加物的成分。
① 提出合理假设
假设1:添加了CuO
假设2:添加了FeO
② 请设计方案,验证上述假设,写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂:铁粉、3mol•L-1H2SO4、0.1 mol•L-1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2、KSCN溶液
操作步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1.取少量样品于试管中, ____________________________________________ |
样品全部溶解,得到澄清的溶液。 |
步骤2. 步骤3. |
___________________________ ___________________________ |
(4)请计算,用635g水完全吸收“高温喷雾焙烧”产生的HCl气体升(标准状况),即可得到36.5%的浓盐酸(相对原子质量 Cl 35.5 H 1)。