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)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)△H=-47.4kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ·mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
。
(2)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①该反应的△H0 (填“<”、“>”或“=”)。
②在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再
增加a mol CO与 2amol H2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)实验室中配制AgNO3溶液时通常需要向其中加入,目的是; AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。25oC时,现将足量AgCl分别放入:①l00mL蒸馏水;②l0 0mL 0.2 mol•L-1AgNO3溶液;③100mL 0.1 mol•L-1氯化镁溶液;④100mL 0.1 mol•L-1氯化钠溶液。充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是(填写序号)。
在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2 (g)△H<0。
(1)CO和H2O浓度变化如上图,则在该温度下,该反应的平衡常数K=。
0~4min的平均反应速率v(CO)=_____mol·L-1·min-1。若降低温度,该反应的K值将,该反应的化学反应速率将(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在相同容器中发生上述反应,当温度高于850℃时,
容器内各物质的浓度变化如下表。
时间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
①表中3min~4min之间反应处于_________状态; c 1数值_________0.08 mol·L-1 (填大于、小于或等于)。
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_________
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
(3)在相同温度下(850℃),若起始时c(CO)=1mol·L-1,c(H2O)=2mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态(填“是”与“否”),此时v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判断的依据是。
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。某工厂使用还原沉淀法处理,该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=12,则溶液显色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
a.Cr2O72-的浓度不变 b.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
c.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-) d.溶液的颜色不变
(3)第②步反应中,还原剂为,该还原剂反应后生成。
(4)电镀废液中Cr2O72-还可通过下列反应转化:
Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2 PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH< 0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl
(1)属于弱电解质的是,溶液呈碱性的有(填序号)。
(2)常温下0.01 mol/L HCl溶液的PH=;PH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-) =。
(3)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因,其溶液中离子浓度按由大到小的顺序为。
(4)将等PH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的PH仍相等,则m n (填“大于、等于、小于”)。
(5)常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
①由图中信息可知HA为_______酸(填“强”或“弱”)。
② K点对应的溶液中,
c(M+)+c(MOH)=mol·L-1。
将15.6g Na2O2与2.7g Al粉混合后,投入足量的水中,充分反应(设能产生的气体全部放出)。
(1)Na2O2与水反应的化学方程式为,15.6g Na2O2在该反应中转移电子的物质的量为mol。
(2)反应结束时生成的气体在标准状况下为L。
(3)取a g Na2O2与Al粉组成的混合物,放入适量的水中,固体完全溶解,在标准状况下
放出气体V L,则V的取值范围是(用含a的代数式表示,结果可不化简)。