5.天然气、可燃冰的主要成分都是甲烷,甲烷既是一种清洁能源,又是一种重要的化工原料.
(1)以甲烷为主要原料可以生成合成气(CO和H2),主要反应如下:有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-802.3kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)═H2(g)+CO2(g);△H=-41.2kJ•mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=-566.0kJ•mol-1
则反应CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)的△H=+247.3kJ/mol.
(2)CH4也可以和H2O(g)在催化剂表面反应生成合成气:CH4(g)+H2O(g)═3H2(g)+CO(g),该反应在不同温度下的化学平衡常数K如下表:
温度(℃)800100012001400
平衡常数(K)0.451.92276.51771.5
(1)该反应△H>0(选填“>”或“<”);
(2)已知800℃时,向1L密闭容器中投入0.5molCH4、0.5mol H2O、0.5molH2和0.5molCO,则平衡时向正向移动(选填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”.
(3)工业上利用合成气在恒容、催化剂和加热的条件下可以生产甲醇,其热化学方程式为:2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
①以下各项能说明该反应达到平衡状态的是AB.
A、混合气体的平均式量保持不变        
B、混合气体的压强不变
C、混合气体的密度保持不变              
D、2v(H2)=v(CH3OH)
②在200℃、230℃和260℃三种不同温度、2L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律,如图是上述三种温度下不同的H2和C0的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线Z对应的温度是260℃.由起始达到 a 点所需时间为 5min,则 H2的反应速率 为0.1mol/(L•min).
(4)以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,向一极通入甲烷,另一极通入空气和CO2,甲烷可形成燃料电池.负极的电极反应式为CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O,若该装置的电流强度为1.6A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下的气体约为2.8mL.(已知:一个电子所带电量为1.6×10-19C)
3.一水合硫酸四氨合铜(Ⅱ)[Cu(NH34]SO4)•H2O为深蓝色晶体,在工业上用途广泛,常用作杀虫剂、媒染剂.某学习小组探究制备该晶体并测定其组成的实验过程如下:
(Ⅰ)晶体的制备原理及流程:
CuSO4+4NH3+H2O═[Cu(NH34]SO4)•H2O
回答下列问题:
(1)无水乙醇的作用降低其溶解性,有利于晶体的析出;烘干晶体的温度性质60℃的原因是温度过高受热晶体会分解;
(2)实验制得产物晶体中往往有Cu2(OH)2SO4杂质,分析产生该杂质的原因可能是铜离子发生水解;
(Ⅱ)晶体中溶解于酸性溶液中,加入NaI溶液,Cu2+可与I作用产生I2和白色沉淀,该反应的离子方程式为2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,再用Na2S2O3溶液滴定I2,即可得Cu2+含量;
(Ⅲ)晶体中氮含量的测定
实验装置如图所示,称取0.9380g[Cu(NH3x]SO4•H2O晶体[M=(178+17x)g/mol]于锥形瓶a中,通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加10%NaOH溶液,用1.000mol/L的NaOH标准滴定b中剩余的HCl.
(4)滴定管读数如图所示,消耗标准液16.00mL;[Cu(NH3x]SO4•H2O中x=3.56,推测测量值(x)比理论值偏小的原因是加入的NaOH溶液不足,没有加热(或生成的氨气没有完全逸出);
(Ⅳ)SO42-含量的测定--沉淀法
(5)称取一定质量的试样,加稀盐酸溶解,将BaCl2加入溶液中,静置得到BaSO4沉淀,检验沉淀已完全的操作为静置,向上层清液中加入少量BaCl2溶液,若无沉淀生成,则说明沉淀完全.
 0  170444  170452  170458  170462  170468  170470  170474  170480  170482  170488  170494  170498  170500  170504  170510  170512  170518  170522  170524  170528  170530  170534  170536  170538  170539  170540  170542  170543  170544  170546  170548  170552  170554  170558  170560  170564  170570  170572  170578  170582  170584  170588  170594  170600  170602  170608  170612  170614  170620  170624  170630  170638  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网