工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H="-41.0" kJ·mol-l .
该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”。
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= ;K ( 200℃) K ( 300℃) (填 “>”、“=”或“<”)。
(2)在773K时,一氧化碳发生反应的平衡常数K=9,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020·mol-l ,则在此反应条件下一氧化碳的转化率为 。
(3)某工业合成氨的原料气组成为:H2 40%、N2 20%、CO30%、CO210%(均为体积分数)。现采用“一氧化碳变换”法,向上述原料气中加入水蒸气,以除去其中的CO。已知不同温度及反应物投料比()下,变换后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示:
CO的体积分数/% 投料比 温度/℃ |
![]() |
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200 |
1.70 |
0.21 |
0.02 |
250 |
2.73 |
0.30 |
0.06 |
300 |
6.00 |
0.84 |
0.43 |
350 |
7.85 |
1.52 |
0.80 |
①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律。能使CO的转化率升高,可改变的条件是 、 。
②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件,实际生产过程中将温度控制在300℃左右,其原因是 。
③温度为300℃、=1时,反应后的平衡混合气体中CO2的体积分数是 。(结果保留3位有效数字)o
用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是(用字母填写)
A.标准状况下,22.4LH2含有的分子数为NA |
B.常温常压下,10.6gNa2C03含有的Na+数为0.1NA |
C.通常状况下,NA个C02分子占有的体积大于22.4L |
D.物质的量浓度为1mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA |
下列溶液中,c(Cl-)的大小顺序为(用字母填写)
A.20 mL 0.4 mol/L AlCl3溶液 |
B.30 mL 1.5 mol/L KCl溶液 |
C.7.5 mL 1 mol/L MgCl2溶液 |
D.10 mL 2 mol/L NaCl溶液 |
过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:①加入稍过量的Na2CO3溶液;②加入稍过量的NaOH溶液;③加入稍过量的BaCl2 溶液;④滴入稀盐酸至无气泡产生;⑤过滤正确的操作顺序是(用序号填写出两种)
(8分)下列两组物质:①CO2、P2O5、CaO、SO2,②Cu、Mg、Zn、Al。每组中有一种物质在某些化学性质或分类上与其他几种物质不同,这两种物质是①,②。
(12分)下面是一些排列无序的物质,请将下列各物质填写到下列树状分类法图中相应的位置上:Cu、H2、NaCl溶液、CaO、H2O、Hg、S、Ca(OH)2、H2SO4、CaCO3、NH3·H2O、CH3COOH