题目内容
【题目】向10 mL浓度均为3 mol·L-1的HNO3与H2SO4的混合溶液中加入1.92 g铜,充分反应后,设溶液体积仍为10 mL。求:
(1)产生的气体在标准状况下的体积是多少升?______________
(2)反应后溶液中H+ 的浓度是多少?______________
【答案】 0.448 L 1 mol·L-1
【解析】铜与硝酸反应的离子方程式为:
可知题中给出的和过量,Cu的量不足,用Cu的量进行计算:
(1)由 关系可得:192g:1.92g=44.8L:V,V(NO)=0.448L;正确答案:0.448 L。
(2)1.92g Cu为0.03mol,由离子方程式可知,反应中消耗0.08mol,消耗0.02mol,生成0.03mol,可得:,;正确答案:1 mol·L-1。
【题目】开发清洁能源是当今研究的热点问题.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3 . 工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=﹣99kJmol﹣1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJmol﹣1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算△H= . 反应原料来自煤的气化.已知该反应的平衡常数表达式为K= ,每生成1mol H2需要吸收131.3kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6molL﹣1 , c(H2)=1.4molL﹣1 , 8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为 .
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(molL﹣1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是 .
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图1所示,图中X代表(填“温度”或“压强”)判断的理由是
(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比 的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势.试解释二甲醚产率和甲醇产率变化的原因: