【题目】探索CO2与CH4的反应使其转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要意义。回答下列问题
(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ·mol－1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1) △H2=－128.3kJ·mol－1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ·mol－1
25℃时，在合适的催化剂作用下，采用甲烷和氧气一步合成液态甲醇的热化学方程式为______________________。
(2)向某密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①工业生产时一般会选择在P4和1250℃条件下进行反应，请解释其原因______________________。
②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应在5min时达到平衡点X，则0-5min内，用CO表示该反应平均速率为___________；该温度下，反应的平衡常数为___________(保留3位有效数字)。
(3)工业上用CO和H2制取甲醇反应方程式为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。对于该合成反应，若通入的CO的物质的量一定，如图为4种投料比[n(CO)︰n(H2)分别为5︰7、10︰17、5︰9、1︰2]时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。
①曲线b对应的投料比是___________
②当反应在曲线a、b、c对应的投料比下达到相同的平衡转化率时，对应的反应温度和投料比的关系是___________。
③投料比为10︰17反应温度为T1时，平衡混合气体中CO的物质的量分数为___________。
【答案】CH4（g）+
O2（g）
CH3OH（l）△H=-164.0 kJ·mol-1 较大的压强和较高的温度都能加快反应速率，提高生产效率 0.032 mol·L-1·min-1 1.64 5：9 投料比越大，反应温度越低 20.8%
【解析】
根据运用盖斯定律计算和书写热化学方程式；根据转化率运用三段式法进行反应速率、平衡常数和物质的含量相关等。
（1）根据盖斯定律：2①+2②+③得2CH4(g)+O2(g)
2CH3OH(1) △H=2△H1+2△H2+△H3=2×206.1kJ·mol－1 －2×128.3kJ·mol－1－483.6kJ·mol－1=328.0kJ·mol－1，
故答案为：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(1) △H=328.0kJ·mol－1
(2)①根据图表所示及工业生产需要分析知较大的压强和较高的温度都能加快反应速率，提高生产效率，
故答案为：较大的压强和较高的温度都能加快反应速率，提高生产效率；
②起始时甲烷的浓度为0.1mol·L－1，转化率为80%，则甲烷浓度变化为0.1mol·L－1×80%=0.081mol·L－1，v(CO)=2×v(CH4)=2×
=0.032 mol·L-1·min-1；
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
起始 0.1 0.1 0 0
转化 0.08 0.08 0.16 0.16
平衡 0.02 0.02 0.16 0.16
K=
，
故答案为：0.032 mol·L-1·min-1；1.64；
(3)①由方程式知，投料比n(CO)︰n(H2)越小，CO转化率越高，所以b曲线的投料比是排第二小的是5：9；
②根据图像趋势知投料比越大，反应温度越低，；
③投料比为10︰17对应曲线c，反应温度为T1时，平衡时CO转化率为75%，则
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始 17 10 0
转化 15 7.5 7.5
平衡 2 2.5 7.5
混合气体中CO的物质的量分数为
20.8%；
故答案为：5：9；投料比越大，反应温度越低； 20.8%。
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如图为配制250mL0.2mol·L－1Na2CO3的溶液的示意图。
回答下列问题：
（1）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是___(填字母)。
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1～2 cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线
D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1～2 cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
（2）①中称得Na2CO3___g。
（3）玻璃棒在②、③两步中的作用分别是___、____。
（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响？(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
A．某同学在第⑧步观察液面时仰视____；
B．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外____。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】常见的太阳能电池有单晶硅或多晶硅太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。请回答下列问题：
（1）基态硒原子的价电子排布式为___；H2O的沸点高于H2Se的沸点(－42℃)，其原因是___。
（2）已知GaCl3晶体熔点为77.9℃，沸点为201.3℃，GaCl3品体类型为____。
（3）Na3AsO4中阴离子的空间构型为_____，As原子采取_____杂化。
（4）高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释原因：_____。
（5）锌与铜位于同一周期。硫化锌的晶胞结构如图所示，S2－周围等距离且最近的Zn2+个数为____；若晶胞边长为dpm，则硫化锌的密度为____g·cm－3(不必简化)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下：
请回答下列问题：
（1）Sn(ⅣA)、As(VA)、Sb(VA)三种元素中，As和Sb最高正化合价为___________，Sn的原子序数为50，其原子结构示意图为___________。
（2）从溶液中得到锡酸钠晶体的实验操作是___________、趁热过滤、干燥。
（3）“碱浸”时，若SnO含量较高，工业上则加入NaNO3，其作用是______________________；如图是“碱浸”实验的参数，请选择“碱浸”的合适条件_________________________________。
（4）“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅渣，其离子方程式为_________________。
（5）“脱锑”时发生的化学方程式为______________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5，表示，咸水中的主要溶质为NaCl。下列有关说法正确的是
A. a为原电池的负极
B. b电极附近溶液的pH减小
C. a电极反应式为
D. 中间室：Na+移向左室，Cl-移向右室
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】以下说法正确的是 ( )
A. 同分异构体之间分子式相同，其式量也一定相等，式量相等的物质一定是同分异构体。
B. 同分异构体之间某种元素的质量分数均相同，化合物之间某种元素质量分数均相同的物质一定为同分异构体。
C. 两种物质如果互为同分异构体，则一定不可能为同系物。
D. 互为同分异构体的物质之间物理性质一定不同，但化学性质一定相似。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性，回答下列问题：
(1)写出装置A中所发生反应的离子方程式：__________。
(2)装置B中最适宜的试剂是_________________。
(3)若实验中没有装置C，使装置B与装置D直接相连，会对实验造成的影响是_______。
(4)根据实验中的___________________现象，可证明CO具有还原性。
(5)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与______之间连接下图中的________装置(填序号)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是
①基态X的原子结构示意图
②基态Y的价电子排布式：3s23p5
③基态Z2－的电子排布图
④W基态原子有2个能层，电子式为
A. ①>②>③>④ B. ③>④>①>②
C. ③>①>②>④ D. ①>②>④>③
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是
A | B | C | D | |
实验 | 新制氯水滴入Na2S 溶液中 | 乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中 | 饱和FeCl3溶液滴入沸水中 | 草酸滴入KMnO4 酸性溶液中 |
现象 | 产生黄色浑浊 | 溶液由橙色变为绿色 | 液体变为红褐色且澄清透明 | 产生无色气体，溶液紫红色褪去 |
A. AB. BC. CD. D
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com