【题目】实验小组同学探究稀H2SO4对溶液中的I—被O2 氧化的影响因素。
(1)为了探究c(H+)对反应速率的影响,进行实验:
10mL 1mol· L-1 KI溶液5滴淀粉溶液 | 序号 | 加入试剂 | 变色时间 |
Ⅰ | 10mL蒸馏水 | 长时间放置,未见明显变化 | |
Ⅱ | 10mL 0.1mol· L-1H2SO4溶液 | 放置3min后,溶液变蓝 | |
Ⅲ | 10mL 0.2mol· L-1H2SO4溶液 | 放置1min后,溶液变蓝 | |
Ⅳ | 10mL 0.1mol· L-1K2SO4溶液 | 长时间放置,未见明显变化 |
① 写出实验Ⅱ发生反应的离子方程式 ______。
② 实验Ⅰ~Ⅲ所得结论:_______。
③ 增大实验Ⅱ反应速率还可以采取的措施 ______。
④ 实验Ⅳ的作用是______。
(2)为探究c(H+)除了对反应速率影响外,是否还有其他影响,提出假设:
ⅰ. 增大c(H+),增强O2的氧化性;
ⅱ. 增大c(H+),_______。
小组同学利用下图装置设计实验方案,对假设进行验证。
序号 | 溶液a | 溶液b | 现象 | |
Ⅴ | 10mL 1mol· L-1 KI溶液 10mL H2O | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mLH2O | 指针未见偏转 | |
Ⅵ | 10mL 1mol· L-1 KI溶液 10mL H2O | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 1mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液 9mL H2O | 指针 偏转 | |
Ⅶ | X | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液 | Y | |
Ⅷ | Z | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mLH2O | 指针未见偏转 |
通过实验证实假设ⅰ合理,将表中空白处的试剂或现象补充完整。
X __________;Y _________;Z __________。
【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______。
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
① 反应物X是_______(填“CO2”或“H2”)。
② 判断依据是_______。
(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。
① 前10min的平均反应速率v(H2)=_______ mol·L-1·min -1。
② 化学平衡常数K = _______。
③ 催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号 | 温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
A | 543 | Cu/ZnO纳米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | Cu/ZnO纳米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | Cu/ZnO纳米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | span>553 | Cu/ZnO纳米片 | 12.0 | 70.6 |
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。