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除雜題

（12分）除去下列物質(zhì)中所含有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，將選用的試劑或方法填在題后的橫線上，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出其離子方程式)。
(1) Fe粉 [Al]          ，                              
(2)Cu粉[CuO]          ，                             
(3) Mg(OH)₂固體[Al(OH)₃]         ，                              
(4) Na₂CO₃粉末 [NaHCO₃]          ，                            

除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。

（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)   △H₁；

②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)   △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)   △H₃；

上述反應(yīng)△H₃與△H₁、△H₂之間的關(guān)系為                        。

（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：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）：

①X在750℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；

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）請在答題卡中，畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標(biāo)注。

（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。

此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測得各組分的濃度如下：

①該時間段內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H₂)=                        。

②比較此時正、逆反應(yīng)速率的大�。簐(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生產(chǎn)過程中，合成氣要進行循環(huán)，其目的是                                  。

（12分）除去下列物質(zhì)中所含有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，將選用的試劑或方法填在題后的橫線上，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的，寫出其離子方程式)。

(1) Fe粉 [Al]          ，                              

(2)Cu粉[CuO]          ，                             

(3) Mg(OH)₂固體[Al(OH)₃]         ，                              

(4) Na₂CO₃粉末 [NaHCO₃]           ，                            

除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。
（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)  △H₁；
②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)  △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)  △H₃；
上述反應(yīng)△H₃與△H₁、△H₂之間的關(guān)系為                       。
（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：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)   △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）：
①X在750℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；
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）請在答題卡中，畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標(biāo)注。
（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g) △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。
此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測得各組分的濃度如下：