12.甲醇是重要的化工原料,又可做为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
ⅠCO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
ⅡCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-58kJ/mol
ⅢCO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)物质的标准生成热是常用的化学热力学数据,可以用来计算化学反应热.即化学反应热:△H=生成物标准生成热综合-反应物标准生成热总和.
已知四种物质的标准生成热如表:
物质COCO2H2CH3OH(g)
标准生成热(kJ/mol)-110.52-393.510-201.25
A.计算△H1=-90.73kJ/mol
B.△H3>0(填=、<、>)
(2)由甲醇在一定条件下制备甲醚.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g).实验数据见表:
容器编号温度(℃)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OCH3(g)H2O(g)
a3870.20000.0800.080
b3870.4000
c2070.20000.0900.090
下列说法正确的是AD
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器a中的CH3OH体积分数比容器b中的小
C.容器a中反应到达平衡所需时间比容器c中的长
D.若起始时向容器a中充入CH3OH 0.15mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
(3)合成气的组成$\frac{n({H}_{2})}{n(CO+C{O}_{2})}$=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示.
①α(CO)值随温度升高而减小(填“增大”或“减小”),其原因是反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡体系中CO的量增大,反应③为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,又使平衡体系中CO的增大,总结果,随温度升高,CO的转化率减小.
②图中P1、P2、P3的大小关系为P1>P2>P3,其判断理由是相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故增大压强有利于CO的转化率升高.
(4)甲醇可以制成燃料电池,与合成气制成燃料电池相比优点是:装置简单,减小了电池的体积;若以硫酸作为电解质其负极反应为:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
10.某小组同学设计实验探究Fe3+与Fe2+相互转化,实验方案及现象如下:
Ⅰ.配制FeCl2溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl],向其中加入稀盐酸,使其完全溶解,再加入适量铁粉.
Ⅱ.实验探究Fe3+与Fe2+相互转化
实验1:0.1mol/L FeCl2溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$无明显现象$\stackrel{滴加氯水}{→}$溶液变红
实验2:0.1mol/L FeCl3溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红$\stackrel{滴加0.1mol/LKI溶液}{→}$溶液红色未褪去
写出Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl-+2H2O.
(2)请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
(3)实验2的现象与预测不同,为探究可能的原因,该小组同学又进行了如下实验,方案及现象如下:
步骤1:10mL 0.1mol/L KI溶液$\stackrel{滴加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$溶液明显变黄
步骤2:将黄色溶液分为三份:
试管1 取2mL黄色溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红
试管2 取3mL黄色溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe(CN)_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝
试管3 取3mL黄色溶液$\stackrel{加入2mLCCl_{4}}{→}$取上层溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe(CN)_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝(比试管2中溶液颜色深)
①试管2中滴加K3[Fe(CN)6]检验的离子是Fe2+
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl- 和Fe3+、Fe2+、I2
③综合上述实验现象,得出的实验结论是Fe3+与I-的反应为可逆反应.
 0  159826  159834  159840  159844  159850  159852  159856  159862  159864  159870  159876  159880  159882  159886  159892  159894  159900  159904  159906  159910  159912  159916  159918  159920  159921  159922  159924  159925  159926  159928  159930  159934  159936  159940  159942  159946  159952  159954  159960  159964  159966  159970  159976  159982  159984  159990  159994  159996  160002  160006  160012  160020  203614 

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