利用下图所示装置进行以下实验,能得到相应实验结论的是( )
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| 选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 |
| A | 浓盐酸 | MnO2 | NaOH溶液 | 制氯气并吸收尾气 |
| B | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 |
| C | 稀盐酸 | Na2SO3 | Ba(NO3)2溶液 | SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀 |
| D | 浓硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 |
某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。
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图1
反应进行的前5 min内,v(H2)=________;10 min时,改变的外界条件可能是______________________________________________________________。
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。
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(3)反应③中ΔH3=________。800 ℃时,反应③的平衡常数K=1,测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表:
| CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。
a.v正>v逆 B.v正<v逆
c.v正=v逆 D.无法判断
(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为______________________________。
该反应的原子利用率为________(设反应完全进行,用质量百分比表示)。
在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体,一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,达到平衡后,只改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合右图中曲线的是 ( )。
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| X | Y | |
| A | 再加入A | B的转化率 |
| B | 加入催化剂 | A的体积分数 |
| C | 充入氦气 | A的转化率 |
| D | 升高温度 | C的体积分数 |