【题目】能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热(△H)分别为-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1;
②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJmol-1
则△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJmol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
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t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____________ (填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
③ 03 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol L-1·min-1。
④ 200℃时,该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为_________。
【题目】黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其它杂质中不含铁、硫元素,且高温下不发生化学变化),它是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1g该黄铁矿石的样品放入如图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2
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(实验一)测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
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(1)鼓入空气的作用是_____________________。
(2)反应结束后,给乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化学方程式表示)。H2O2可以看成是一种很弱的酸,写出其主要的电离方程式为____________________。
(3)该黄铁砂石中硫元素的质量分数为____________________(列出表达式即可)。
(实验二)测定铁元素的含量
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣②加还原剂使溶液中的Fe3+恰好完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤 ③将过滤液稀释至250mL
④取25.00mL稀释液,用0.100mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定
(4)步骤②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量__________(填“偏大”“ 偏小” 或“无影响”)。
(5)请写出步骤②中洗涤的方法____________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
消耗KMnO4溶液体积/ml | 25.00 | 25.03 | 20.00 | 24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度c(Fe2+)=__________。