(10分)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+3

(10分)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+3

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(10分)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:CO3+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lmolCO和2molH2通人容器中,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)
②300℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小            b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加   d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
答案
(1)3:1(2分)
(2)① (2分)
②0.080mol/(L·min)(2分)  ③25(2分)  ④c、d(全对2分,多选1个倒扣1分)
解析

举一反三
(16分).铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。由图 1 知金属铬的活动性比铜_____(填强,弱),图 2装置中铬电极的电极反应式            

(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧化成乙酸, CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
(3)存在平衡:2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,则溶液显           色.
②能说明第①步反应达平衡状态的是            
a.Cr2O72和CrO42的浓度相同  b.2v (Cr2O72) ="v" (CrO42)   c.溶液的颜色不变
(4)CrO3和 K2Cr2O7均易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含+6价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH结合生成 Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去[已知 KspFe(OH)3=4.0×10-38,KspCr(OH)3=6.0×10-31]。
①电解过程中 NaCl 的作用是__________________________。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为____ mol·L-1
(5)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如下图所示。

从开始加热到 750K 时总反应方程式为_______________________。
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下列事实不能用勒沙特列原理解释的是
A.用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.在沸腾的蒸馏水中滴加FeCl3溶液,制Fe(OH)3胶体
C.在FeCl3溶液中加AgNO3溶液,产生白色沉淀
D.向AgCl 和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡,白色固体转化为黑色固体

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(11 分)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道: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,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为            反应(填“吸热”或“放热”)
T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:                                        
(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下:
H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol1
CO(g) :△H =-283.0 kJ・mol1
CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol1
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式                     
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显       性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。
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下列各表述与示意图一致的是
A.图①表示25℃时,用0.1 mol·L1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③装置用于测定中和热
D.图④装置可以构成锌、铜、硫酸铜溶液原电池

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(16分)
碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有重要应用。请回答下列问题:
(1)保存碘单质时应注意的问题是____                              
(2)碘不易溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子:

反应②的平衡常数K=             (填表达式)。
温度升高时,反应①的平衡常数将           (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)某化学课外小组用海带为原料制得少量含碘离子的溶液。现用该溶液进行下列实验:
①用高锰酸钾滴定法测碘离子浓度。反应为:

滴定20.00 mL该溶液需0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液10.25 mL,则该溶液中碘离子的浓度为        mol·L-1(精确到0.01)。
②用下列流程制取少量碘单质:

步骤①的离子方程式为                                       ,在该步骤中,加入100 mL水和足量的铁粉,充分搅拌,当消耗1.4 g Fe时,悬浊液中的c(Ag+)=     。[假设实验过程中溶液体积不变;此温度下Ksp(AgI)=8.3×10-17]
(4)I2O5是白色粉末状固体,可用作氧化剂使H2S、CO、HC1等氧化,在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量。
   
写出CO(g)与I2O5(s)反应析出固态I2的热化学方程式:
                                                     
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