(10分)

某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al2O3/V2O3)。该催化剂在250℃和5MPa的操作条件下表现出很好的活性。合成气经循环利用,最终碳元素全部转变甲醇,排空的只有水蒸气,合成原理简图为:

试回答下列问题

(1)工业上用的催化剂由CuO和ZnO组成(质量比为1∶1),最终体系中含二氧化碳, Cu2O的比例也保持相对恒定,从平衡角度考虑,该反应的化学方程式为:

                 ▲            

(2)参考CO+2H2CH3OH的平衡常数,工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是:                                                 ▲                                      

(3)为使①和②中CO、CO2及H2合成甲醇时原子利用率最高,且各物质均无剩余(假定转化率为100%)。反应①产生的气体与反应②产生的气体最佳体积比为           ▲        

(4)某合作学习小组的同学按照上题(3)的结论,取①的产物与②的产物混合气体67.2L(标准状况),其中CO的体积分数为x ,通过模拟装置合成,得到甲醇的物质的量随CO体积分数变化的函数关系式,并作出图象 (假定CO先与H2反应,CO完全反应后,CO2才与H2反应,且各步转化率均为100%)。

(12分)测定平衡

常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I反应成

I3,并在溶液中建立如下平衡:I2 +II3。通过测平衡体系中c(I2)、c(I)和c(I3),就可求得该反应的平衡常数。

I、某同学为测定上述平衡体系中c(I2),采用如下方法:取V1 mL平衡混合溶液,用c mol·L1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。

(1)上述滴定时,可采用_________做指示剂,滴定终点的现象是________。

(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是__________(填字母)。

A.方案可行。能准确测定溶液中的c(I2)     

B.不可行。因为I能与Na2S2O3发生反应   

C.不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3)之和

Ⅱ、化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):

已知:①I和I3不溶于CCl4;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd=85。回答下列问题:

(3)操作Ⅰ使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是______(填名称)。

试指出该操作中应注意的事项为         。(任写一条)

(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是__________。

(5)实验测得上层溶液中c(I3)=0.049 mol·L1,结合上述有关数据,计算室温条件下反应I2+II3的平衡常数K=__________(用具体数据列出计算式即可)。)

测定平衡常数

对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I反应成

I3,并在溶液中建立如下平衡:I2 +II3。通过测平衡体系中c(I2)、c(I)和c(I3),就可求得该反应的平衡常数。

I、某同学为测定上述平衡体系中c(I2),采用如下方法:取V1 mL平衡混合溶液,用c mol·L1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。

(1)上述滴定时,可采用___________做指示剂,滴定终点的现象是________。

(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是____________(填字母)。

A.方案可行。能准确测定溶液中的c(I2)      B.不可行。因为I能与Na2S2O3发生反应

C.不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3)之和

Ⅱ、化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):

已知:①I和I3不溶于CCl4;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd=85。

回答下列问题:

(3)操作Ⅰ使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是________(填名称)。

试指出该操作中应注意的事项为                            。(任写一条)

(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是________________。

(5)实验测得上层溶液中c(I3)=0.049 mol·L1,结合上述有关数据,计算室温条件下反应I2+II3的平衡常数K=____________________(用具体数据列出计算式即可)。)

 0  40928  40936  40942  40946  40952  40954  40958  40964  40966  40972  40978  40982  40984  40988  40994  40996  41002  41006  41008  41012  41014  41018  41020  41022  41023  41024  41026  41027  41028  41030  41032  41036  41038  41042  41044  41048  41054  41056  41062  41066  41068  41072  41078  41084  41086  41092  41096  41098  41104  41108  41114  41122  203614 

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