题目内容
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变△H=
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极通入的物质是:
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所x需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | ||
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨.合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)
一定条件 |
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图
(2)利用盖斯定律构造目标热化学方程式,反应热也进行相应的运算;
(3)原电池负极发生氧化反应,甲醇在负极通入,氧气在正极放电,发生还原反应,酸性条件下生成水;
(4)根据三段式计算平衡时各组分的物质的量,反应前后气体的体积不变,用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式k=
c(CO2)?c(H2) |
c(CO)?c(H2O) |
(5)①由图开始,实验Ⅱ与实验Ⅰ相比,反应速率加快,平衡时氮气的浓度不变,说明改变条件速率加快平衡不移动,结合反应特征与平衡移动原理分析;
②实验Ⅲ的温度比实验Ⅰ高,反应速率快,到达平衡时间缩短,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,平衡时氨气的浓度较实验Ⅰ低,据此作图.
A.正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故A正确;
B.碳为固体,增加碳的用量,不影响平衡移动,水的转化率不变,故B错误;
C.加入催化剂,加快反应速率,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,水的转化率不变,故C错误;
D.用CO吸收剂除去CO,CO的浓度降低,平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故D正确,
故答案为:AD;
(2)已知:①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,
②C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
根据盖斯定律,①-②得:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H=131.3kJ?mol-1-172.5kJ?mol-1=-42.2kJ?mol-1,
故答案为:-42.2kJ?mol-1;
(3)甲醇发生氧化反应,应在负极通入,氧气发生还原反应,在正极放电,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,
故答案为:甲醇;O2+4H++4e-=2H2O;
(4)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),
起始(mol):2 1 0 0
变化(mol):0.4 0.4 0.4 0.4
平衡(mol):1.6 0.6 0.4 0.4
反应前后气体的体积不变,用物质的量代替浓度计算平衡常数,故k=
c(CO2)?c(H2) |
c(CO)?c(H2O) |
0.4×0.4 |
1.6×0.6 |
故答案为:0.17;
(5)①由图开始,实验Ⅱ与实验Ⅰ相比,反应速率加快,平衡时氮气的浓度不变,说明改变条件速率加快平衡不移动,该反应正反应是体积减小的放热反应,升高温度或增大压强、增大反应物浓度,可以增大反应速率,但平衡发生移动,故应是使用催化剂,
故答案为:使用催化剂;
②实验Ⅲ的温度比实验Ⅰ高,反应速率快,到达平衡时间缩短,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,平衡时氨气的浓度较实验Ⅰ低,故图象为:,
故答案为:.
(13分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式: 。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 。
A.升高温度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化剂 | D.用CO吸收剂除去CO |
温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | ||
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 ,判断依据是 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH= +131.3 kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 。(填序号)
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H=+172.5kJ•mol-1
则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的焓变△H=
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为: 。
若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol[学科 |
达到平衡所x需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 。
改变反应的某一条件,反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示) 。
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图1。
图1 图2
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(13分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式: 。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 。
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(3)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 ,判断依据是 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。