水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下
(注:除去水蒸氣后的水煤氣含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轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進(jìn)行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;
②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是 。
A.加入C(s)
B.加入H2O(g)
C.升高溫度
D.增大壓強(qiáng)
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) △H=-519KJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同)
① X在T1℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是 (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是 。
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)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上述反應(yīng)中△H1= kJ·mol—1。
②T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | H2 | CO | CH3OH |
濃度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
③若加入等物質(zhì)的量的CO、H2,在T5℃反應(yīng),10 min后達(dá)到平衡,此時(shí)c(H2)=0.4 mol·L-1, c(CO)=0.7 mol·L-1、則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列物質(zhì)的水溶液,因?yàn)樗舛谷芤撼仕嵝缘氖?/p>
A.NaHSO4 B.NaHCO3 C.AlCl3 D.Na2SO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
向明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2溶液,當(dāng)SO42-恰好完全沉淀時(shí),鋁元素的存在形式為 ( )
A.Al(OH)3、Al3+ B.Al(OH)3 C.Al(OH)3、AlO2— D.AlO2—
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
三氟化氮(NF3)是一種新型電子材料,它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)物有HF、NO和HNO3。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中,正確的是( )
A.水蒸氣在反應(yīng)中被NF3氧化
B.反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2
C.反應(yīng)中生成22. 4 L NO氣體時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1 mol
D.NF3在空氣中泄漏時(shí)沒有明顯現(xiàn)象,用石灰水溶液噴淋的方法可減少污染
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某廢水含有下列離子中的5種(忽略水的電離及離子的水解),K+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-,測得各種離子的物質(zhì)的量濃度相等。為探究廢水的組成,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察無紫色火焰。
②另取溶液加入足量稀鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,此時(shí)溶液依然澄清,且溶液中陰離子種類不變。
③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測正確的是( )
A.溶液中無法確定Al3+的存在與否 B.原溶液中不含的離子為:K+、Al3+、CO32-
C.步驟②中可以確定Fe2+、NO3-的存在 D.步驟③中共有2種鋇鹽沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列各組有機(jī)物中,只需加入溴水就能一一鑒別的是( )
A.己烯、苯、四氯化碳 B.苯、己炔、己烯
C.己烷、苯、環(huán)己烷 D.甲苯、己烷、己烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
桂烯的結(jié)構(gòu)如圖所示,該物質(zhì)與溴1:1發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物
(不考慮順反異構(gòu))理論上最多有( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某含苯環(huán)的化合物A,其相對分子質(zhì)量為104,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%。
(1)A的分子式為 :
(2)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)類型是 ;
(3)已知: 。請寫出A與稀、冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;
(4)一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%,寫出此化合物的結(jié)構(gòu)簡式 ;
(5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為 ,若有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移 mol電子。
(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,其原理為 (用離子方程式表示)。
(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)在熱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+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+,并有無色氣體逸出,請寫出相應(yīng)的離子方程式: 。
(5)鐵紅是一種紅色顏料,其成分是Fe2O3將一定量的鐵紅溶于160mL 5mol•L-1鹽酸中,在加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),往反應(yīng)后溶液中滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為 。
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