水煤氣主要成分是CO和H2,在一定條件下能合成很多有用的有機(jī)物,請回答下列問題。
(1)合成氣制備過程存在以下反應(yīng)
I.C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H2;
Ⅲ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H3;
△H3=△H1+△H2△H1+△H2(用含△H1、△H2的代數(shù)式表示)。
(2)在體積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ,其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
A.使純H2緩慢地通過過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。
B.在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。
根據(jù)表格數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果判斷:
①還原CoO(s)為Co(s)的傾向性,CO
大于
大于
H2(填“大于”或“小于”);②此實驗溫度T
<
<
830℃(填“>”、“<”或“=”)。(3)在容積為1L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖1是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。
①在上述三種溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是
270
270
℃。②利用圖中a點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)
4
4
(計算出數(shù)值)。③下列說法正確的是
BD
BD
(填字母)。A.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的平均密度逐漸增大
B.當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.平衡后分離出甲醇可以增大正反應(yīng)方向速率并使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
D.達(dá)到平衡后,按n(CO):n(H2)=1:2再充入原料氣體,再次達(dá)到平衡后,CH3OH的百分含量增大
(4)有人設(shè)想綜合利用太陽能將天然氣轉(zhuǎn)化為較易存運(yùn)的甲醇,裝置如圖2,酸性工作環(huán)境時陽極反應(yīng)的方程式為
CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
。【答案】△H1+△H2;大于;<;270;4;BD;CH4+H2O-2e-═CH3OH+2H+
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:2難度:0.5
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1.在催化劑作用下,可逆反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:40引用:1難度:0.5 -
2.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:
Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol
SiHCl3(g)+HCl(g)═SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是
(2)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
②323.15K時,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時=k1k2
(5)硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強(qiáng)的是
已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:61引用:2難度:0.2 -
3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:
①Si(s)+4HCl(g)═SiCl4( g)+2H2(g)△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 (g)+HCl(g)═SiCl4 (g)+H2(g)△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是
(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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