水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A.加入C(s)
B.加入H2O(g)
C.升高温度
D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) △H=-519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H1
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283 kJ·mol—1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) △H=—725kJ·mol—1
H2O(l)= H2(g)+ 1/2O2(g) △H=+285.8 kJ·mol—1
①上述反应中△H1= kJ·mol—1。
②T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
③若加入等物质的量的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1, c(CO)=0.7 mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
科目:高中化学 来源: 题型:
向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2溶液,当SO42-恰好完全沉淀时,铝元素的存在形式为 ( )
A.Al(OH)3、Al3+ B.Al(OH)3 C.Al(OH)3、AlO2— D.AlO2—
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科目:高中化学 来源: 题型:
三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,产物有HF、NO和HNO3。下列关于该反应的说法中,正确的是( )
A.水蒸气在反应中被NF3氧化
B.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
C.反应中生成22. 4 L NO气体时,转移电子的物质的量为1 mol
D.NF3在空气中泄漏时没有明显现象,用石灰水溶液喷淋的方法可减少污染
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科目:高中化学 来源: 题型:
某废水含有下列离子中的5种(忽略水的电离及离子的水解),K+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-,测得各种离子的物质的量浓度相等。为探究废水的组成,某同学进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰。
②另取溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,以下推测正确的是( )
A.溶液中无法确定Al3+的存在与否 B.原溶液中不含的离子为:K+、Al3+、CO32-
C.步骤②中可以确定Fe2+、NO3-的存在 D.步骤③中共有2种钡盐沉淀
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科目:高中化学 来源: 题型:
某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为 :
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ,反应类型是 ;
(3)已知:
。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式 ;
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式 ;
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4,氧化产物为 ,若有3mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为 (用离子方程式表示)。
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,并有无色气体逸出,请写出相应的离子方程式: 。
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3将一定量的铁红溶于160mL 5mol•L-1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),往反应后溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,则参加反应的铁粉的质量为 。
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