摘要: (2)10; 200, 50 (提示:设通入的水蒸气为Xm3.则有 CH4+CO2→2H2+2CO CH4+H2O→3H2+CO 5 5 10 10 X X 3X X 2CH4 + O2→ 4H2 + 2CO 95-5-X 2 95-5-X 所以有.可以得出X=10m3. 通入的空气的体积为:5×=200 m3 ). .
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(2009?静安区二模)甲醚(CH3OCH3)是一种新型的合成“柴油”,它可由天然气(体积分数:CO2为5%,CH4为95%)合成.合成甲醚主要步骤为造气和合成.过程如下(气体体积均在同温同压下测定;氧气由空气提供,其中N2和O2的体积比为4:1;不考虑CO与水的反应;各步反应转化率均为100%):

(1)若造气得到的气体只含CO和H2,该混合气体中,碳元素的质量分数为a%,则氢元素的质量分数为
(2)造气时每使用100m3天然气,应同时通入水蒸气
(3)若只用天然气和空气造气,合成后得到的蒸气成分如下表:
则A气体的分子式为
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(1)若造气得到的气体只含CO和H2,该混合气体中,碳元素的质量分数为a%,则氢元素的质量分数为
(100-2.33a)
(100-2.33a)
%(用含a的式子表示).(2)造气时每使用100m3天然气,应同时通入水蒸气
10
10
m3、空气200
200
m3,才能保证合成时CO与H2的体积比为1:2;合成甲醚后,有50
50
m3的水蒸气可参加循环生产.(3)若只用天然气和空气造气,合成后得到的蒸气成分如下表:
| 气体 | CH3OCH3 | H2O | N2 | A |
| 体积(m3) | 95 | 95 | x | y |
CO
CO
; x=360
360
.(2011?江西二模)已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法.请回答下列问题:
(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2.6mol H2和1mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①5min内,消耗N2的平均反应速率为
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.v(N2)正=3v(H2)逆 C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)=1.60mol,下列说法正确的是
A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
请回答:
①各物质的平衡浓度可能是
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:
③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:
(Ⅱ)a、b、c的关系:
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S
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(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2.6mol H2和1mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
| 时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c(NH3)/mol?L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
0.008mol.L-1
0.008mol.L-1
,此条件下该反应的化学平衡常数K=0.1(L/mol)2
0.1(L/mol)2
;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正<
<
v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=).②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
CE
CE
(填序号字母)A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.v(N2)正=3v(H2)逆 C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)=1.60mol,下列说法正确的是
BD
BD
.A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
| N2 | H2 | NH3 | |
| 起始浓度(mol/L) | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| 平衡浓度(mol/L) | a | b | c |
①各物质的平衡浓度可能是
B
B
.A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:
0.1<a<0.3
0.1<a<0.3
.③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:
3a=b+0.3
3a=b+0.3
.(Ⅱ)a、b、c的关系:
c2/(a×b3)=0.1
c2/(a×b3)=0.1
.(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S
>
>
0(填“>”、“<”或“=”),△H=+1530kJ/mol
+1530kJ/mol
.(已知:H2的燃烧热为285.8kJ/mol)