题目内容
在一定条件下,密闭容器中可发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 。
下列说法中,表明这一反应已经达到化学平衡状态的是
A.N2、H2、NH3的浓度相等 B.N2、H2、NH3的浓度不再变化
C.N2、H2、NH3在密闭容器中共存 D.反应停止,正、逆反应速率都等于零
B
【解析】
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-274kJ?mol-1.
(1)该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后,为同时提高反应速率和二甲醚的产率,可以采取的措施是
A.降低温度 B.加入催化剂 C.缩小容器体积 D.增加H2的浓度 E.分离出二甲醚
(2)该反应可以分两步进行:
4H2(g)+2CO(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1 ①
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2△H2=-42kJ?mol-1
则反应①的焓变△H1=
已知某些化学键的键能数据如下表所示:
化学键 | C-H | O-H | H-H | C-O | C≡O |
键能/kJ.mol-1 | 413 | 463 | 436 | 358 | 1072 |
(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得:
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-23.5kJ?mol-1.在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度变化如下表:
物质 | CH3OH (g) | CH3OCH3 (g) | H2O (g) |
起始浓度/mol.l-1 | 2 | 0.2 | 0 |
平衡浓度/mol.l-1 | 0.4 | 1 | 0.8 |
②相同条件下,若改变起始浓度.
物质 | CH3OH (g) | CH3OCH3 (g) | H2O (g) |
起始浓度/mol.l-1 | 0.4 | 1.2 | 0.6 |
(4)二甲醚-空气是一种高效的燃料电池,在氢氧化钾溶液中,电池反应方程式为:
CH3OCH3(l)+3O2(g)+4KOH(aq)═2K2CO3(aq)+5H2O(l)
请写出负极的电极反应式:
(8分)混合物平均摩尔质量通常可表示为:,利用此概念可以讨论许多化学问题:
(1)相同条件下,潮湿空气的密度 (选填“>”、“<”或“=”)干燥空气的密度。
(2)在一定条件下的恒容密闭容器中,建立如下平衡:5O2(g)+4NH3(g)4NO(g)+6H2O(g);假如温度保持不变并充入He,则平衡 (填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”),(混合气)将 (填写“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在一定温度下恒容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是
A.混合气体的平均相对分子质量 | B.混合气体的密度 |
C.B的物质的量浓度 | D.气体的总物质的量 |
(1)已知工业上生产H2的过程中有如下反应: CO (g) + H2O (g)CO2(g) + H2 (g)在一定条件下的密闭容器中,该反应达到化学平衡状态。请回答:
①恒容增大H2O (g)的物质的量,则CO的转化率 (填“增大”或“减小”)。
②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动,则正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
③在某温度时,该反应10 min达到平衡,且有如下数据:
浓度 物质 |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
起始浓度/(mol·L-1) |
2.0 |
x |
0 |
0 |
平衡浓度/(mol·L-1) |
0.4 |
6.4 |
1.6 |
1.6 |
则上表中x=________________,该温度下平衡常数K的数值是____________。
(2)某化学实验小组的同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设计出下图装置,通过电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)_______导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 ____________________________________。