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题文

(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1=+206.0kJ/mol
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
请回答下列问题:
(1)制备合成气:将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应(i);CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min,则从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为:v(H2) =  
②图中p1  p2(填“<”、”“>”或“=”)。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应如下:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为  
(2)合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g),发生反应(ii),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。

①应(ii)需在   (填“高温”或“低温”)才能自发进行。
②据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变,
原因是  (用化学方程式表示)。
③在500℃恒压条件下,请在上图中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是   。 (填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是    

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择 探究温度、压强对化学平衡的影响
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Ⅰ 卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用.某小组为探究其中一些盐的性质,查阅资料并进行实验.查阅资料如下:
①BrO3+6I+6H+=3I2+Br+3H2O
②2BrO3+I2=2IO3+Br2
③IO3+5I+6H+=3I2+3H2O
④2IO3+10Br+12H+=I2+5Br2+6H2O
实验如下:

步骤
现象
ⅰ.向盛有30mL 0.2mol•L﹣1 KI溶液的锥形瓶中依次
滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液
随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为
蓝色并逐渐加深,最终保持不变
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液
溶液的蓝色逐渐褪去

请回答:
(1)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3、BrO3、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是
(2)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标).

Ⅱ过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度.仪器的连接顺序:
甲同学:⑤﹣⑧﹣③﹣⑦﹣④;
乙同学:⑤﹣③﹣②.
已知:过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4═2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4═2Na2SO4+O2↑+2H2O.

(1)甲同学想通过实验测得的数据是 ,他选用的装置 (填序号)是没有必要的.
(2)乙同学想通过实验测得的数据是 .有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高,原因是 ;为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,也可以不用): (填序号).

Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。

I.请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线。(要求:左上角的第一个格是第一周期第IA族元素)
II.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X,Y既不同族,也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出下列元素的元素符号:X__________,Y__________,M__________。
(2)请写出N元素在周期表中的位置 周期、 主族;与N同族的短周期元素L,其最高价氧化物的电子式为 ;N的最高价氧化物与NaOH溶液反应离子方程式:
(3)Y与Z的最高价氧化物的水化物的酸性强弱 (用化学式表示)Y与Z相比,非金属性较强的元素是__________,可以证明该结论的实验是(用化学方程式表示)

高炉炼铁中发生的基本反应之一:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g);正反应吸热
(l)已知1100℃时 K=0.263.应该反应化学平衡常数的表达式为 ,温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K值 .(填增大、减小或不变)
(2)1100℃时测得高炉中 c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,此时化学反应速率是v(正) v(逆)。(填=、>或<)
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).t1:增大CO的浓度 t2:降低温度.

工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示:

(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式 ,该工业称为 工业
(2)实际生产中使用的盐往往含有一些杂质,在电解食盐水之前,需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加过量的BaCl2溶液

A.①④②⑤③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.⑤②④③①

(3)在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式(并用双线桥表示电子的转移的方向和数目)

氨气是一种重要工业原料,在工农业生产中具有重要的应用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △ H=+180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=________________。
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是____________。
①增大压强②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
( 3 )①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,画出反应及收集的简易装置;
实验室还可在 (填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
② 常温下氨气极易溶于水,溶液可以导电。氨水中水电离出的c(OH 10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③ 将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验:(其中a、b均为碳棒)。如右图所示:

右边Cu电极反应式是 ,a电极的电极反应式

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