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:
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一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是___________________(填字母)。
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.
(CO)=
(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 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①该反应的逆反应为____________(填“吸”或“放”)热反应
②若实验3要达到与实验2中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。)的变化。
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①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使 c (CH3OH)增大的是_______(填字母)
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l mol CO2和3 molH2
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如右图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是_______________;如t0~t1平衡常数为K1, t2~t3平衡常数为K2 ,则K1_______________K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
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某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(以下数据和实验均指在25℃下测定)
难溶电解质 | CaCO3 | CaSO4 |
Ksp | 2.8×10-9 | 9×10-6 |
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入足量Na2CO3 固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液.
④________________________。
(1)步骤①所得悬浊液中c(Ca2+)=________ mol·L-1
(2)写出第②步发生反应的离子方程式:_______________________
(3)请补充第④步操作及发生的现象___________________________
(4)请写出该原理在实际生产生活中的一个应用________________________