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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。 ...

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。

(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:

CH4(g)+H2O(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e CO(g)+3H2(g)……Ⅰ

CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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)在压强为0.1 MPa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) 说明: 6ec8aac122bd4f6e 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.充入He,使体系总压强增大   D.再充入1mol CO和3mol 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。

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

A.则上表中剩余的实验条件数据:a=________  b=_______

B.根据反应Ⅱ的特点,右上图是在压强分别为0.1MPa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。

 

(1)①0.0030mol·L-1·min-1(2分)   ②< (2分)    2.25×10-4(2分)  ③> (2分) (2) ④BD(2分)  ⑤A. a=150,b=1/3 ; B.  0.1 【解析】略
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考点分析:
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某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:

乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:

(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为__________________________________________。

(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:

____ MnO4 + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O

(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):

说明: 6ec8aac122bd4f6e

实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:

上述装置中,D的作用是__________________。

乙二酸分解的化学方程式为_____________________________________。

(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是__________________。(用文字简单表述)

(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________;(用离子符号表示)

 

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A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体,且F为

红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。

请回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)D的化学式为          

(2)反应③的离子方程式为                      

(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为                          

(4)0.1mol/L的X溶液和0.1mol/L的Y溶液等体积混合,溶液呈________性;(填“酸”、“碱”或“中”)原因是: __________________________________

(用离子方程式说明)

(5)常温下0.1mol/L的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是(    )

A.该溶液的pH=11;

B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1mol/L

C.该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22

D.pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1mol/L的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2

E.将以上溶液加水稀释100倍后,pH值为9;

 

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下列各表述与示意图一致的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.图①表示向含Mg2、Al3、NH4的盐溶液中滴加NaOH溶液时,沉淀的量与NaOH的体积的关系图。则三种离子的物质的量之比为:n(Mg2):n(Al3):n( NH4)=2:3:2

B.图①中使用的NaOH的浓度为2mol/L 

C.图②中曲线表示某反应过程的能量变化。若使用催化剂,B点会降低 

D.图②中物质A反应生成物质C,△H>0;

 

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E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:xM(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6eMx (g),反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下列说法正确的是

A.该反应的化学方程式是2HF说明: 6ec8aac122bd4f6e(HF)2

B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3

C.t1时刻,保持温度不变,再充入1molM,重新达到平衡时,6ec8aac122bd4f6e将增大

D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

 

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常温下,向10mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1醋酸溶液,所得滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.pH=7时,所加醋酸溶液的体积为10mL

B.pH<7时,溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)

C.7<pH<13时,溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)   

D.继续滴加0.1 mol·L-1醋酸溶液,溶液pH可以变为1

 

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