甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:(1)制备合成气:CH4+H2O(g)⇌CO+3H2.为解决

甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:(1)制备合成气:CH4+H2O(g)⇌CO+3H2.为解决

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甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(1)制备合成气:CH4+H2O(g)⇌CO+3H2.为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO2+H2=CO+H2O.为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为______.
(2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示.写出合成甲醇的热化学方程式______.
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验.将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:(表中数据单位:mol•L-1
答案
举一反三
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10min20min30min40min50min60min
300℃0.400.600.750.840.900.90
500℃0.600.750.780.800.800.80
(1)①CH4+H2O(g)⇌CO+3H2,②CO2+H2=CO+H2O,③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),则①×3+②+③×4得3CH4+CO2+2H2O=4CH3OH,所以为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为3:1,
故答案为:3:1;
(2)①由图可知合成甲醇的反应热△H=(a-b)kJ/mol,则热化学反应方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-(b-a)kJ/mol,
故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-(b-a)kJ/mol;
②300℃时反应开始10分钟内,甲醇浓度为0.4mol/L,其反应速率为
0.4mol/L
10min
=0.04mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知氢气的反应速率为0.04mol/(L•min)×2=0.08mol/(L•min),故答案为:0.08mol/(L•min);
③500℃时,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
开始(mol/L)  1       2          0
转化          0.8      1.6        0.8
平衡          0.2      0.4        0.8
K=
0.8
0.2×(0.4)2
=25,故答案为:25;
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的
1
2
,压强增大,平衡正向移动,
a.体积缩小,c(H2)增大,故a错误;    
b.压强增大,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故b错误;
c.平衡正向移动,则CH3OH的物质的量增加,故c正确;
d.平衡正向移动,氢气的物质的量减少,甲醇的物质的量增加,则重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小,故d正确;
故答案为:c、d.
(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:______
(2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为______
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe(s)体和CO2(g)的热化学反应方程式:______.
(1)根据你掌握的知识判断,下列说法正确的是______.
A.用新制备的Cu(OH)2悬浊液与病人尿液共热,可检验人尿液中是否含有葡萄糖
B.用量筒量取5.0ml.液体时俯视读数,会使液体体积小于5.0mL
C.用天平称量20.59某物质,砝码放在左盘,药品放在右盘
D.10%的硫酸和90%的硫酸等体积混合可配得50%的硫酸溶液
E.用灼烧闻气味的方法不能区别合成纤维和羊毛
F.紫外线、医用酒精能***菌消毒,是因为使细菌的蛋白质性质改变
(2)将足量AgCl分别放入:①5ml水,②10ml 0.2mol•L-1 MgCl2溶液,③20ml 0.5mol•L-1 NaCl溶液,④40ml 0.1mol•L-1盐酸中溶解至溶液饱和,各溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d,它们由大到小的排列顺序是______.
(3)已知:
N2(g)+3H2((g)⇌2NH3(g)△H1=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-523.6kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol
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)表面与水发生反应生成氨气,试写出此反应的热化学方程式:______.
下列中和反应热化学方程式可用:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1来表示的是(   )
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A.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l);△H=-Q1 kJ•mol-1
B.
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-Q2 kJ•mol-1
C.HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l);△H=-Q3 kJ•mol-1
D.
H2SO4 (aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4 (s)+H2O(l);△H=-Q4 kJ•mol-1
氨在国民经济中占有重要地位.
(1)合成氨工业中,合成塔中每生成2mol NH3,放出92.2kJ热量.
①工业合成氨的热化学方程式是______.
②若起始时向容器内放入2mol N2 和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q______(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ.
③已知:(如图1所示)

魔方格

1mol N-H键断裂吸收的能量约等于______kJ.
(2)工业生产尿素的原理是以NH3 和CO2 为原料合成尿素[CO(NH22],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH22(l)+H20(l),该反应的平衡常数和温度的关系如表所示:
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K111.974.150.634.8
(1)经测定,20g氢气在氧气中燃烧生成水蒸气,放热2418.0kJ,写出该反应的热化学方程式______;已知:3Fe (s)+2O2(g)═Fe3O4(s)△H=-1118.4kJ•mol-1,根据以上信息,则反应  3Fe(s)+4H2O(g)═Fe3O4(s)+4H2(g)  的△H=______
(2)某学生实验小组用50mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.50mol•L-1的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应反应热的测定
①图中装置缺少的一种仪器,该仪器名称为______.
②将反应混合液的______温度记为反应的终止温度.
③下列说法正确的是______
A.小烧杯内残留有水,会使测得的反应热数值偏小
B.可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅.魔方格