題目列表(包括答案和解析)
甲醇合成反應為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 工業(yè)上用天然氣為原料,分為兩階段制備甲醇:
(1)制備合成氣:CH4+H2O(g)CO+3H2。為解決合成氣中H2過量而CO不足的問題,原料氣中需添加CO2:CO2+H2=CO+H2O。為了使合成氣配比最佳,理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為__________。
(2)合成甲醇:①反應過程中物質能量變化如右圖所示。寫出合成甲醇的熱化學方程式__________________ 。
實驗室在1L密閉容器中進行模擬合成實驗。將lmolCO和2molH2通人容器中,分別恒溫在300℃和500℃反應,每隔一定時間測得容器中甲醇的濃度如下:
(表中數(shù)據(jù)單位:mol·L—1)
②300℃時反應開始10分鐘內,H2的平均反應速率為__________。
③500℃時平衡常數(shù)K的數(shù)值為___________。
④300℃時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系 產生的影響是__________(填字母)。
a.c(H2)減小 b.正反應速率加快,逆反應速率減慢
c.CH3OH的物質的量增加 d.重新平衡時c(H2)/c(CH3OH)減小
(3)甲醇直接燃燒會產生一定的污染,某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示甲醇燃料電池, 該電池負極的電極反應式為 ;工作一段時間后,當9.6g甲醇完全反應時,有 NA個電子轉移。
甲、乙兩個實驗小組分別利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應進行研究外界因素對反應速率的影響。設計實驗方案如下:
甲組:通過測定生成CO2氣體體積的方法來比較化學反應速率的大小。
實驗裝置如圖,實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中
(注:實驗中所用KMnO4溶液均已加人相同量H2SO4):
序號 |
A溶液 |
B溶液 |
① |
2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液 |
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
② |
2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液 |
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
(1)如何檢查該裝置的氣密性: 。
(2)寫出當錐形瓶中加入A溶液后發(fā)生的反應的離子方程式(提示:H2C2O4為弱酸): 。
(3)該實驗探究的是 對化學反應速率的影響。分析所給實驗儀器,實現(xiàn)該實驗目的還欠缺的儀器: 。你將如何比較①②組化學反應速率大。磕愕牟僮魇 。
乙組:通過測定單位時間內KMnO4溶液濃度變化來判定反應速率快慢。
25℃時,40 mL 0.001mol/LKMnO4與38 mL0.1 mol/LH2C2O4和2 mL2.38mol/LH2SO4混合液共80 mL中KMnO4的濃度及對應時段的平均反應速率數(shù)據(jù):
時間(min) |
4 |
8 |
12 |
16 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
c(KMnO4)(10-4mol/L) |
4.58 |
4.02 |
3.36 |
2.25 |
0.72 |
0.43 |
0.23 |
0.16 |
0.13 |
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min) |
υ |
0.14 |
0.17 |
0.28 |
0.32 |
0.29 |
0.20 |
0.07 |
0.03 |
(4)完成上表中υ= ×10-4mol/(L·min)。
問題討論:已知該實驗過程中溶液溫度幾乎不變,但是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)開始階段速率卻在增大。
①你認為引起該反應速率增大的因素是 。
②請設計實驗證明你的觀點,寫出實驗步驟及結論:
實驗步驟及結論:
|
甲、乙兩個實驗小組分別利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應進行研究外界因素對反應速率的影響。設計實驗方案如下:
甲組:通過測定生成CO2氣體體積的方法來比較化學反應速率的大小。
實驗裝置如圖,實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中
(注:實驗中所用KMnO4溶液均已加人相同量H2SO4):
序號 | A溶液 | B溶液 |
① | 2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液 | 4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
② | 2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
時間(min) | 4 | 8 | 12 | 16 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
c(KMnO4)(10-4mol/L) | 4.58 | 4.02 | 3.36 | 2.25 | 0.72 | 0.43 | 0.23 | 0.16 | 0.13 |
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min) | υ | 0.14 | 0.17 | 0.28 | 0.32 | 0.29 | 0.20 | 0.07 | 0.03 |
實驗步驟及結論: |
序號 | A溶液 | B溶液 |
① | 2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液 | 4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
② | 2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4 mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
時間(min) | 4 | 8 | 12 | 16 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
c(KMnO4)(10-4mol/L) | 4.58 | 4.02 | 3.36 | 2.25 | 0.72 | 0.43 | 0.23 | 0.16 | 0.13 |
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min) | υ | 0.14 | 0.17 | 0.28 | 0.32 | 0.29 | 0.20 | 0.07 | 0.03 |
實驗步驟及結論: |
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