题目内容
【题目】温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)。0~10 min保持容器温度不变,10 min时改变一种条件,整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.0~4 min的平均速率v(PCl3)=0.025 mol·L-1·min-1
B.10 min时改变的条件是增加了一定量的PCl5
C.若起始时向该容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,保持温度为T,反应达平衡时放出的热量小于1.6a kJ
D.温度为T,起始时向该容器中充入1.0 mol PCl5、0.10 mol PCl3和0.10 mol Cl2,反应达到平衡前v正<v逆
【答案】A
【解析】
A. 0~4 min的平均速率v(PCl3)==0.025 mol·L-1·min-1,故A正确;
B.由图可知,改变条件使PCl3(g)、Cl2(g)的物质的量增大,平衡正向移动,则10min时改变的条件是升温,故B错误;
C.从图中读出起始时向该容器中充入1.0mol PCl3和1.0molCl2,保持温度为T,转化率为1-20%=80%,若起始时向该容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,保持温度为T,相当于加压,故转化率大于80%,反应达平衡时放出的热量大于1.6akJ,故C错误;
D.起始时向该容器中充入1.0mol PCl5、0.10mol PCl3和0.10molCl2,Qc= =0.005,结合图可知K= = >Qc,反应正向进行,v正>v逆,故D错误;
故选A。
【题目】CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=__________
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H =890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H =+2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H =_____________kJ·mol-1
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是________。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2 ;
①如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议不合理的是______
a.可在具有强氧化性的物质中寻找
b.可在碱性氧化物中寻找
c.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2 ,原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是_____________。
(4)高温电解技术能高效实现下列反应:CO2+H2O CO+H2+O2,其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下:
CO2在电极a放电的电极反应式是______________