甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇.

(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)Ⅰ
CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1.①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均速率为
0.0030mol?L-1?min-1
0.0030mol?L-1?min-1

②图中的P1
P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为
2.25×10-4
2.25×10-4

③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将
减小
减小
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)在压强为0.1MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)Ⅱ.
④该反应的△H
0,△S
0(填“<”、“>”或“=”).
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
BD
BD

A.升高温度                     B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大      D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验编号 T(℃) n(CO)/n(H2 P(MPa)
i 150
1
3
0.1
ii
150
150
1
3
1
3
5
iii 350
1
3
1
3
5
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.
B.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图(如图2),并标明各曲线的压强.
SnCl4的制备需分两步进行:第一步是金属Sn的制备,第二步由Sn和Cl2反应生成SnCl4
第一步:金属Sn的制备--以锡石SnO2为原料,用足量的焦炭作还原剂,在高温下可制得粗锡,该反应的化学方程式为
SnO2+2C
 高温 
.
 
Sn+2CO
SnO2+2C
 高温 
.
 
Sn+2CO

已知锡与碳同族,粗锡经电解精炼可得纯锡,精炼时的阴极反应式为
Sn2++2eˉ=Sn
Sn2++2eˉ=Sn

第二步:SnCl4的制备--用干燥、纯净的Cl2与熔融的Sn反应制SnCl4,同时放出大量的热.已知SnCl4常温下是无色液体,沸点114℃,遇潮湿空气便发生水解反应,Sn的熔点:231℃,如图1是制取SnCl4的实验装置.

试回答以下问题:
(1)本试验中检查制气装置A气密性的方法是
将A右端导管放人盛有水的烧杯中,微热烧瓶导管口出现气泡,冷却导管中出现一段稳定水柱
将A右端导管放人盛有水的烧杯中,微热烧瓶导管口出现气泡,冷却导管中出现一段稳定水柱

装置A中反应的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)装置B、C中的药品名称分别是
饱和食盐水
饱和食盐水
浓硫酸
浓硫酸

(3)当反应生成SnCl4时,应熄灭
D
D
处的酒精灯,理由是
依靠反应放出的热量维持SnCl4的生成
依靠反应放出的热量维持SnCl4的生成

(4)老师说该实验装置E设计仍不完整,请你协助该研究小组设计出所缺装置(须标出试剂的名称,装置图尽可能简单)并在图2的方框中画出.
(5)实验制得的SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色.提纯SnCl4的方法是
蒸馏
蒸馏
如图1是元素周期表的一部分.

Ⅰ.用化学用语回答下列问题:
(1)②、⑥、⑧的离子半径由大到小的顺序为
Clˉ>O2ˉ>Na+
Clˉ>O2ˉ>Na+

(2)④、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是
HClO4>H3PO4>H2CO3
HClO4>H3PO4>H2CO3

(3)As的原子结构示意图为
;其氢化物的化学式为
AsH3
AsH3

(4)Y由②⑥⑧三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂.As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,该反应的化学方程式为
5NaClO+2As+3H2O═2H3AsO4+5NaCl
5NaClO+2As+3H2O═2H3AsO4+5NaCl
,当消耗1mol还原剂时,电子转移了
5
5
mol.
Ⅱ.A、B、C、D、E、X是上述周期表给出元素组成的常见单质或化合物.已知A、B、C、D、E、X存在如图2所示转化关系(部分生成物和反应条件略去).
若常温下A为红棕色气体,B为强酸,X为常见金属单质
(5)A与水反应的化学方程式为
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

(6)工业上常用热还原法冶炼X,写出其化学方程式
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

(7)某温度下(>100℃)若m克X与H2O反应放出QKJ (Q>O)的热量.写出该反应的热化学方程式
3Fe(s)+4H2O(g)═Fe3O4(s)+4H2(g)△H=-
168Q
m
kJ/mol
3Fe(s)+4H2O(g)═Fe3O4(s)+4H2(g)△H=-
168Q
m
kJ/mol

(8)少量X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为
Fe+4H++NO3ˉ=Fe3++NO↑+2H2O
Fe+4H++NO3ˉ=Fe3++NO↑+2H2O
 0  19538  19546  19552  19556  19562  19564  19568  19574  19576  19582  19588  19592  19594  19598  19604  19606  19612  19616  19618  19622  19624  19628  19630  19632  19633  19634  19636  19637  19638  19640  19642  19646  19648  19652  19654  19658  19664  19666  19672  19676  19678  19682  19688  19694  19696  19702  19706  19708  19714  19718  19724  19732  203614 

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