(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) +
2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
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温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
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K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,此时的温度为 。
(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
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(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
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容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
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反应物投入量 |
1 mol CO、2 mol H2 |
1 mol CH3OH |
2 mol CH3OH |
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平衡时数据 |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
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反应放出或吸收的能量 |
x kJ |
y kJ |
z kJ |
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反应物转化率 |
Ф1 |
Ф2 |
Ф3 |
请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):
①2c1 c3 ② x+y 90.8 ③Ф1+Ф3 1
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(14分)
I.仅用下列装置,检验木炭和浓硫酸反应产生的混和气体中含有SO2和CO2。在下列表格中填写对应的药品和实验现象。
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实验装置 |
检验气体 |
试剂名称 |
实验现象 |
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A |
SO2 |
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B |
CO2 |
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II.利用下列装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。
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(1)将上面各仪器连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______________,B接______________。
(2)请写出铁棒电极上发生的电极反应式__________________________。
(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________________。
(4)若U管中装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当收集到的氢气为5.6mL(标准状况)时停止通电,摇匀U型管内的溶液,取20.00mL该溶液于锥形瓶内,用0.01mol/L的盐酸滴定时,滴定管起始读数为1.00mL,滴定终点时,滴定管的读数为_______ mL。