甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。

(1)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-90.8 kJ/mol  ①

已知:2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (l)       △H=-571.6 kJ/mol    ②

H2(g) +O2(g) = H2O(g)     △H=-241.8 kJ/mol    ③

①H2的燃烧热为          ▲         kJ/mol。

②CH3OH(g)+O2(g) CO(g)+2H2O(g)的反应热△H=      ▲         kJ/mol。

③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有     ▲   。(填字母)

A.CO百分含量保持不变              B.容器中H2浓度与CO浓度相等

C.容器中混合气体的密度保持不变     D.H2的生成速率与CH3OH的生成速率相等

(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应:CH4 ( g ) + H2O ( g ) =CO ( g ) + 3H2 ( g ) ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为     ▲    。

②100℃时反应I的平衡常数为        ▲       。

(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:

①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是              ▲              。

②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。

则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为

                                 ▲                                     ;

在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)=                    ▲              。


氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。其合成原理为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其部分工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)已知299 K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H=-Q kJ/mol,将此温度下的1 mol N2 和3 mol H2 放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)           ▲            

A.一定大于Q kJ      B.一定等于Q kJ       C.一定小于Q kJ       D. 不能确定

(2)已知反应:①N2(g) + O2(g) = 2NO(g)   △H1=+180.5kJ/mol

②4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g)  △H2=-905kJ/mol

③2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)  △H3=-483.6kJ/mol

则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H = ____­________▲ ______________。

(3)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为:                     ▲                        。

(4)一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2  进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3 h):请回答下列问题:

T/℃

30

40

50

生成NH3量/(10-6 mol)

4.8

5.9

6.0

①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为_____▲     mol·h-1。

②该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是__________________________▲________________________________________________。

③工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10 L。该条件下的平衡常数为___▲____;

 0  144675  144683  144689  144693  144699  144701  144705  144711  144713  144719  144725  144729  144731  144735  144741  144743  144749  144753  144755  144759  144761  144765  144767  144769  144770  144771  144773  144774  144775  144777  144779  144783  144785  144789  144791  144795  144801  144803  144809  144813  144815  144819  144825  144831  144833  144839  144843  144845  144851  144855  144861  144869  203614 

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