甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇.请回答下列问题:
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)(Ⅰ)
CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示.
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为
0.0030mol?L-1?min-1
0.0030mol?L-1?min-1

②图中的p1
p2(填“<”、“>”或“=”),100℃时的平衡常数为
2.25×10-4
2.25×10-4

③该反应的△H
0,△S
0(填“<”、“>”或“=”).
(2)在压强为0.1MPa条件下,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)?△H<0 (Ⅱ)
①若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是
BD
BD
(填序号).
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.恒容下充入He,使体系的总压强增大
D.再充入a mol CO和3a mol H2
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中.
实验编号 T(℃) n(CO)/n(H2 ρ(MPa)
1 150
1
3
0.1
2 n
1
3
5
3 350 m 5
a.表中剩余的实验数据:n=
150
150
,m=
1
3
1
3

b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线,请指明图2中的压强px=
0.1
0.1
MPa.
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是
铁钉表面被钝化
铁钉表面被钝化

(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y.
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,应选用
d
d

a.KSCN溶液和氯水    b.铁粉和KSCN溶液     c.浓氨水   d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为
80%
80%

【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体在标准状况下密度为0.0893g?L-1.为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应).

(3)装置B中试剂的作用是
检验SO2是否除尽
检验SO2是否除尽

(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的
C+2H2SO4
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(用化学方程式表示);
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于
C
C

a.A之前             b.A-B间             c.B-C间        d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是
D中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色
D中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色
 0  21108  21116  21122  21126  21132  21134  21138  21144  21146  21152  21158  21162  21164  21168  21174  21176  21182  21186  21188  21192  21194  21198  21200  21202  21203  21204  21206  21207  21208  21210  21212  21216  21218  21222  21224  21228  21234  21236  21242  21246  21248  21252  21258  21264  21266  21272  21276  21278  21284  21288  21294  21302  203614 

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