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:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=247.3 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 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,v(H2)= ;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。
①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 (甲)>v (乙)
b.甲烷的转化率:α(甲)<α(乙)
c.压强:P(甲)= P (乙)
(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(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断
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:c(Na+)<c(F-)
B.当c(F-)>c(HF)时,一定有c(OH-)>c(H+)
C.pH=3.45时,NaOH溶液与HF恰好完全反应
D.pH=4时,溶液中:c(HF)+ c(Na+)+ c(H+)-c(OH-)<2a mol·L-1
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:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。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n(CO)∶n(H2)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CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) ∆H=91 kJ·mol-1,曲线b表示使用了催化剂
B.反应速率:v (Ⅱ)<v (Ⅲ)
C.平衡时CO的转化率:α(Ⅰ)<α(Ⅱ)
D.n(CO)∶n(H2)=0.5时,平衡时CH3OH的物质的量浓度:c(CH3OH,100℃)<c(CH3OH,200℃)
下列说法正确的是
A.在合成氨工业中,移走NH3可增大正反应速率,提高原料转化率
B.锅炉中沉积的CaSO4可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用盐酸溶解而除去
C.将AlCl3溶液蒸干、灼烧至恒重,最终剩余固体是AlCl3
D.加热Fe2(SO4)3溶液,Fe3+的水解程度和溶液的pH均增大
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 | 向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·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水 | 先出现蓝色沉淀 | Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] |
C | 向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 |
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.C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g)(ΔH>0),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