题目内容
【题目】合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) 已知,破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示:
化学键 | C—H | O—H | C=O | H—H |
吸收热量(kJ/mol) | 414 | 464 | 803 | 436 |
试通过计算判断,下列有关甲烷转化成氢气过程的能量变化示意图正确的是
A. B. C. C D.
【答案】B
【解析】
试题由CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=414×4+4×464-803×2-4×436=+162kJ/mol,所以该反应为吸热反应,则反应物的能量之和小于生成物的能量之和,又催化剂降低活化能使反应速率加快,则B正确;故选B。
【题目】(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1.K2的值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH的平衡常数为K,则ΔH=_________________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是___________________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
①用CO表示的化学反应速率为_________________________,该反应平衡常数的表达式为______________________________,该条件下反应的平衡常数为______;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为______mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉