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合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气...

合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:

①CH4g+H2OgCOg+3H2g          ΔH1=206.1 kJ·mol-1

②CH4g+CO2g2COg+2H2g         ΔH2=247.3 kJ·mol-1

③COg+H2OgCO2g+H2g          ΔH3

请回答下列问题:

(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内,vH2        ;10 min时,改变的外界条件可能是                

2如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。

可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是     

a生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍

b.容器内压强保持不变

c.容器内气体的密度保持不变

d.容器内各气体的浓度保持不变

②甲乙两容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是     

a.化学反应速率:v v    

b.甲烷的转化率:α<α

c.压强:P= P

(3)反应③中ΔH3     kJ·mol-1。800 ℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:

CO

H2O

CO2

H2

0.5 mol

8.5 mol

2.0 mol

2.0 mol

 

此时反应③中正、逆反应速率的关系是     填代号

a.v>v b.v<v c.v=v  d.无法判断

 

(1)0.3 mol·L-1·min-1 升高温度(或充入水蒸气) (2)①bd ②ab (3)-41.2;a 【解析】 试题分析:(1)根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,则v(CH4)= =0.1mol/(L•min),由化学计量数之比等于反应速率之比,则v(H2)=3×0.1mol/(L•min)=0.3mol/(L•min),由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,且反应速率增大,该反应向正反应方向移动,而该反应为吸热反应,则升高温度符合题意, 故答案为:0.3mol/(L•min);升高温度; (2)①a.由反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)可知,当生成CO的速率是生成CH4的速率的2倍时,可以判断甲容器中反应已达平衡状态,故a错误;b.该反应前后气体分子数不相等,所以容器内压强保持不变可以判断甲容器中反应已达平衡状态,故b正确;c.容器内气体的总质量不变、容器体积不变,则容器内气体的密度始终保持不变,故c错误;d.容器内各气体的浓度保持不变,可以判断甲容器中反应已达平衡状态,故d正确。 故答案为:bd; ②依据反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)可知,该反应是气体分子数增加的反应,所以达到平衡状态时压强:P(甲)>P (乙),化学反应速率:v (甲)>v (乙),甲烷的转化率:α(甲)<α(乙),所以ab正确,c错误。 故答案为:ab; (3)根据盖斯定律可知,①-②可得反应③,则△H3=+206.1kJ/mol-(+247.3kJ/mol)=-41.2kJ/mol, 800℃时,反应③的K=1.0时,正逆反应速率相等,化学平衡不移动; 由表格中的数据可知,气体的体积相同,则物质的量与浓度成正比,Q= <K=1.0,该反应向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,即选a。 故答案为:-41.2 kJ/mol;a。 考点:考查盖斯定律的有关计算;化学平衡的影响因素  
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25℃时,用2a mol·L-1 NaOH溶液滴定1.0 L 2a mol·L-1 HF溶液,得到混合液中HF、F的物质的量与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A.pH=3时,溶液中cNa+<cF 

B.当cF>cHF时,一定有cOHcH

C.pH=3.45时,NaOH溶液与HF恰好完全反应

D.pH=4时,溶液中:cHF+ cNa++ cH+cOH<2a mol·L-1

 

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在体积为V L的恒容密闭容器中加入6 mol CO和H2的混合气体,在不同条件下发生反应:COg+ 2H2gCH3OHg。图甲表示有、无催化剂时反应的能量变化,图乙表示平衡时CH3OH的体积分数随起始nCOnH2的变化关系。下列叙述正确的是

A.该反应的热化学方程式为COg+ 2H2gCH3OHg H91 kJ·mol1,曲线b表示使用了催化剂

B.反应速率v <v

C.平衡时CO的转化率:αα

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B.锅炉中沉积的CaSO4可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用盐酸溶解除去

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选 项
 

实验操作
 

实验现象
 

结 论
 

A
 

NaHS溶液中滴入酚酞
 

溶液变红色
 

HS水解程度大于电离程度
 

B
 

向浓度均为0.1 mol·L1MgCl2CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
 

先出现蓝色沉淀
 

Ksp[MgOH2]Ksp[CuOH2]
 

C
 

Na2CO3溶液中加入浓盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液中
 

产生白色浑浊
 

酸性:盐酸>碳酸>苯酚
 

D
 

向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液
 

前者溶液变蓝色,后者有黄色沉淀
 

KI3溶液中存在
I2+平衡
 

 

 

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下列有关说法正确的是

A.在轮船船体四周镶嵌锌块可以减少船体的腐蚀

B.通常情况下水分子较稳定是因为水分子间存在氢键

C.Cs+ H2OgCOg+ H2g)(ΔH0其他条件不变时升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小平衡正向移动

D.相同温度下pH均为5的氯化铵溶液和醋酸溶液中水的电离程度相同

 

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