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) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
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) 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。
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。
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):
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)
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:
(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;
下列各表述与示意图一致的是
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;
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) Mx (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(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,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
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
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