题目内容

(12分)在80℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应:N2O4 2NO2(ΔH >0),每隔一段时间对容器内的物质进行测定,得到如下数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
100
n(N2O­4)(mol)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)(mol)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
(1)在20s — 40s之间,用N2O4表示的平均反应速率为               
(2)在80℃时该反应的平衡常数K=                
(3)要增大该反应的平衡常数,可采取的措施有(填序号)               
①增大N2O4的起始浓度           ②向混合气体中通入NO2
③使用高效催化剂               ④升高温度
(4)反应进行至100s后若降低温度,混合气体的颜色         (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4气体,则达到新平衡后N2O4的转化率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(12分))(1)0.004 mol·L-1·s-1(3分)          (2)K=3.6 mol·L-1(3分)
(3)④(2分)          (4)变浅(2分)         (5)减小(2分)
(不带单位,本次改卷不扣分,但教学中应严格要求)
练习册系列答案
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(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。①CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g)  △H1   ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2 将0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度.压强的关系如图所示:

(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率             (填“增大”.“减小”.“不变”),平衡向           方向移动。
(2)反应①的△H1       0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达式为K=               ,100℃,压强为p1时平衡常数的值是                
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号
T℃
n(CO)/n(H2
p (Mpa)
I
150
1/3
0.1

 
 
5

350
 
5
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:

请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为                                           
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH3OH有          mol。

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