题目内容
【题目】(本题共10分)研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理,对于防止大气污染有重要意义。
(1)将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 242.0 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 110.0 kJ/mol
①写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 。
②已知在101kPa时,CO、 H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286 kJ/mol和892kJ/mol。则反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H= kJ/mol。
(2)已知一定温度和压强下,由H2和CO反应合成优质燃料甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-91kJ/mo1
①在相同条件下要想得到182kJ热量,加入各物质的物质的量可能是 。
A.2mo1 CO和4mol H2 B.2mo1 CO、4mol H2和1mol CH3OH(g)
C.4mo1 CO和4mol H2 D.4mo1 CO和6mol H2
②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中,保持恒温恒压时进行反应,达到平衡时,测得CO的转化率为20%。若在相同条件下,起始时在该容器中充入1mol CH3OH(g),反应达到平衡时的热量变化是 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。
【答案】(本题共10分)(每空2分)
(1) ① C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol ②△H= +205kJ/mol
(2) ① D;② 吸收 72.8
【解析】
试题分析:(1)①由盖斯定律,反应二减去反应一得C(s)+ H2O(g)= CO(g)+H2(g) H= 110.0 kJ/mol-(242.0 kJ/mol)=+132 kJ/mol;②液态水变为气态水吸热44 kJ/mol,△H=283kJ/mol+3×286 kJ/mol -892kJ/mol-44 kJ/mol =+205 kJ/mol;(2)①反应生成2mol甲醇时放热182kJ,则有2molCO,4molH2参加反应,投料量CO大于2mol,H2大于4mol,答案选D;②正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,对于等效平衡,从不同方向建立平衡时,转化率之和为1,故应吸收的热量为91kJ/mol×1mol×(1-20%)=72.8kJ。
【题目】(本题共10分)
在 1.0L恒容密闭容器中放入0.10 mol A (g),在一定温度进行如下反应。
A(g) 2B(g) + C(g) + D(s) △H =+85.1 kJ / mol
容器内气体总压强(P)与起始压强P0的比值随反应时间(t)变化数据见下表(提示:密闭容器中的压强比等于气体物质的量之比)。
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 |
P/P0 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.20 | 2.30 | 2.38 | 2.40 | 2.40 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)0~2 min内的平均反应速率v(B)= 。
(3)下列能提高 A 的转化率的是 。
A.升高温度 B.向体系中通入A气体
C.减少D的物质的量 D.向体系中通入稀有气体He
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则 D 的取值范围n (D) mol 。
(5)将容器改为恒压容器,改变条件,使反应达到相同的限度,则达到平衡时 B 的浓度为 。(保留三位有效数字)。