甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O 为原料,通过反应I和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)……I。CH4的转化率与温度、压强的关系如右图所示。
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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 。
②图中的P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
③该反应的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在一定条件下,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)
△H<0 ……Ⅱ
④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充人He,使体系总压强增大 D.再充人lmol CO和3 mol H2
⑤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。
A.下表中剩余的实验条件数据: a=_ ;b=_ 。
|
实验编号 |
T(℃) |
n(CO)/n(H2) |
P(Mpa) |
|
1 |
150 |
1/3 |
0.1 |
|
2 |
a |
1/3 |
5 |
|
3 |
350 |
b |
5 |
B.根据反应Ⅱ的特点,右下图是在压强分别为0.1 MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Px = Mpa。
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镁是“国防金属”,从海水中提取镁通常要经历三大步骤见下图:
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请回答下列问题:
(1)步骤1是提高海水中Mg2+浓度,方法是 。
(2)步骤2的离子方程式为 。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假设浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,则要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到 。
工业生产为了获得更高的利润,根据表1分析,最合理的沉淀剂是_ ,生产这种沉淀剂的方法是 。
表1试剂价格
|
试剂 |
KOH |
NaOH |
Ca(OH)2 |
|
价格(元/吨) |
6800 |
3200 |
1200 |
(3)步骤3如何实现?两位同学设计下列方案:
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这两种方案是否合理?请你评价:
方案一: 。
方案二: 。
你的设计方案是什么?写出流程图:
。