甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是 (填序号)。
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的平均相对分子质量不变
d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。
a.升温
b.加入催化剂
c.增加CO的浓度
d.加入H2加压
e.加入惰性气体加压
f.分离出甲醇
③300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是 (填字母)。
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加 D.重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
④某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 。以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)= mol /(L · min)。
(3)下图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A____C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_____C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-b kJ·mol-1
③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1
则,CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。
用铜、锌和硫酸铜溶液设计一个原电池。
原电池的负极是 ,电极反应式是 ;
正极是 ,电极反应式是 。
(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 (填“酸性”,“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“ >” 或“=”或“<” )。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 ,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“ >” 或“=”或“<” )
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 ,醋酸体积 氢氧化钠溶液体积。(填“ >” 或“=”或“<” )
根据下列叙述写出相应的热化学方程式:
(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是
_____________________________________。
(2)下图是SO2生成SO3反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为: 。
某温度(T ℃)下的溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积Kw为________,则该温度T______25(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号 |
Ba(OH)2溶液的体积/mL |
盐酸的体积/mL |
溶液的pH |
① |
22.00 |
0.00 |
8 |
② |
22.00 |
18.00 |
7 |
③ |
22.00 |
22.00 |
6 |
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=________,实验②中由水电离产生的c(OH-)=______mol·L-1。
(3)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积/mL |
10 |
10 |
10 |
10 |
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL |
5 |
10 |
15 |
20 |
①按丁方式混合后,所得溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式:________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为__________。
⑴有下列四种溶液:①100mL 0.1mol/L H2SO4溶液;②100mL 0.15mol/L HCl溶液 ③100mL 0.2mol/L CH3COOH溶液;④200mL 0.1mol/L CH3COOH溶液。
其中pH最小的是 (填序号,下同),由水电离的H+浓度最大的是 ,与足量的Zn反应,生成H2最少的是 ;①和③分别与100mL 0.2mol/L NaOH溶液反应,放出热量少的是 ,理由是 。
⑵实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。该学生取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用NaOH标准溶液进行滴定。滴定达到终点的标志是 ;在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视 |
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗 |
C.锥形瓶水洗后未干燥 |
D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体 |
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失