题目内容
(8分)水蒸气通过的灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是 CO 和 H2,还有 CO2和水蒸气等.现利用下图中提供实验装置,证明上述混合气体中有CO 和 H2.(A中加热装置在图中略去)回答下列问题:
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(1)C装置的用途是
(2)仪器 E 中需加入的试剂是
(3)仪器 F 中需加入的试剂是: ,其目的是
(4)能证明混合气中含有 CO 的实验现象是
(5)有人认为该实验装置存在一个缺陷,你认为这个缺陷是
(1)除去CO2 1分
(2)氧化铜或氧化铁 1分
(3)无水硫酸铜 1分, 检验是否有水生成从而证明氢气的存在 1分
(4)G中石灰水变浑浊 2分
(5)没有处理尾气 2分
【解析】
试题分析:(1)要验证混合气体中有CO和氢气,则要把原有的二氧化碳与水除去,所以C装置的作用是吸收二氧化碳而不影响一氧化碳和氢气。(2)E中加入的是固体试剂,而E后面要用澄清石灰水检验二氧化碳,所以此时应该加试剂使得一氧化碳转化为二氧化碳。所以E为氧化铜或氧化铁。(3)由于E中为氧化铜或者氧化铁,则氢气转化为水,验证水即可,所以F中加入的是无水硫酸铜。F的目的就是为了验证是否有水,有水生成则原气体中必有氢气。(4)若最后澄清石灰水便浑浊,则证明生成了二氧化碳,原有气体中必含有一氧化碳。(5)由于有一氧化碳的存在,有毒,所以要对尾气进行处理。
考点:常见化学物质的性质。
点评:本题属于简单的实验推理题目,验证的气体都是最常见的气体,难度不大。
(8分)(2011·苏北四市调研)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
ΔS=+133.7 J·(K·mol)-1
①该反应能否自发进行与________有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验 组 | 温度/ ℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1中以v(H2)表示的反应速率为_________________________________________。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2