问题标题:
由某精矿石(MCO3•ZCO3)可以制备单质M,制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇.取该矿石样品1.84g,高温灼烧至恒重,得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体,其中m(M):m(Z
问题描述:

由某精矿石(MCO3•ZCO3)可以制备单质M,制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇.取该矿石样品1.84g,高温灼烧至恒重,得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体,其中m(M):m(Z)=3:5.请回答:

(1)该矿石的化学式为___.

(2)①以该矿石灼烧后的固体产物为原料,真空高温条件下用单质硅还原,仅得到单质M和一种含氧酸盐(只含Z、Si和O元素,且Z和Si的物质的量之比为2:1).写出该反应的化学方程式___.

②单质M还可以通过电解熔融MCl2得到.不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是___.

(3)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:

反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H1

反应2:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2

反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3

其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示.

则△H2___△H3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是___.

(4)在温度T1时,使体积比为3:1的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应.T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示;不改变其他条件,假定t时刻迅速降温到T2,一段时间后体系重新达到平衡.试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线.

(5)甲醇是制备工业乙酸的原料,目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO气体反应来制备.某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20mol CH3OH和0.22mol CO气体,发生反应:CH3OH (g)+CO(g)⇌CH3COOH (l)△H>0,一定温度下达到平衡后测得甲醇的转化率为60%,容器体积为2L;维持温度不变,往上述达到平衡的恒压容器中,再在瞬间通入0.12mol CH3OH和0.06mol CO和混合气体,平衡的移动方向为___(填“向左”或“向右”或“不移动”),理由是___.

何安国回答:
  (1)由于M和Z的相对原子质量之比为3:5,故设M和Z的相对原子质量分别为3x,5x.   由于MCO3•ZCO3中MCO3和ZCO3的物质的量之比为1:1,故得到的氧化物中MO和ZO的物质的量之比也为1:1,根据MCO3•ZCO3的质量为1.84g,得到氧化物的质量为0.96g,可得:   3x+5x+323x+5x+120
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