题目内容
【题目】为解决“温室效应”日趋严重的问题,科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案,利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。
已知:①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
T1℃时,在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2,并测得该研究成果实验数据如下:
时间/s | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CO2/mol | 1 | 0.7 | 0.6 | 0.54 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
H2/mol | 0 | 0.6 | 0.8 | 0.92 | 1 | 1 | 1 |
请回答下列问题:
(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=__。
(2)30s时CH4的转化率为__,20~40s,v(H2)=__。
(3)T2℃时,该反应的化学平衡常数为1.5,则T2__T1(填“>”“=”或“<”。)
(4)T1℃时反应③达到平衡的标志为__。
A.容器内气体密度不变
B.体系压强恒定
C.CO和H2的体积分数相等且保持不变
D.2v(CO)逆=v(CH4)正
(5)上述反应③达到平衡后,其他条件不变,在70s时再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移动方向为__(填“不移动”“正向
(6)由图可知反应在t1、t2、t3时都达到了平衡,而在t2、t4、t8时都改变了条件,试判断t2时改变的条件可能是__。若t4时降低温度,t5时达到平衡,t6时增大了反应物浓度,请补t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线___。
【答案】+247.6kJ/mol 23% 0.005mol/(Ls) > BC 正向 小 加压或增大生成物浓度
【解析】
已知:①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律,将①-②,可得出热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H。
(2)利用三段式,建立各物质的起始量、变化量与平衡量的关系,可得出30s时CH4的转化率,20~40s的v(H2)。
(3)利用三段式,可求出T1时的化学平衡常数,与T2时进行比较,得出T2与T1的关系。
(4)A.气体的质量不变,容器的体积不变,则容器内气体密度始终不变;
B.容器的体积不变,气体的分子数随反应进行而发生变化;
C.平衡时,CO和H2的体积分数保持不变;
D.2v(CO)逆=v(CH4)正,方向相反,但数值之比不等于化学计量数之比。
(5)利用浓度商与平衡常数进行比较,可确定平衡移动的方向;利用等效平衡原理,可确定CO2的总转化率与原平衡时的关系。
(6)从图中可以看出,改变某条件,此时逆反应速率瞬间增大,但平衡逆向移动,对温度、压强、浓度进行验证,确定适宜的条件。并画出坐标图。
已知:①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律,将①-②,可得出热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.6kJ/mol。答案为:+247.6kJ/mol;
(2)利用表中数据,建立如下三段式:
30s时,CH4的转化率为=23%,20~40s的v(H2)=
= 0.005mol/(Ls)。答案为:23%;0.005mol/(Ls);
(3)利用平衡时的数据,可求出T1时的化学平衡常数为=
<1.5,则由T1到T2,平衡正向移动,从而得出T2>T1。答案为:>;
(4)A.容器内气体密度始终不变,则密度不变时,不一定达平衡状态,A不合题意;
B.气体的分子数随反应进行而发生改变,则压强随反应进行而改变,压强不变时达平衡状态,B符合题意;
C.平衡时,CO和H2的体积分数保持不变,反应达平衡状态,C符合题意;
D.2v(CO)逆=v(CH4)正,方向相反,但数值之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡,D不合题意;
故选BC。答案为:BC;
(5)平衡时加入2molCH4和1molCO2,浓度商为Q==
<
,所以平衡正向移动;加入2molCH4和1molCO2,相当于原平衡体系加压,平衡逆向移动,CO2的总转化率比原平衡小。答案为:正向;小;
(6)从图中可以看出,t2时改变某条件,此时逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,则此条件应为加压或增大生成物浓度。若t4时降低温度,则平衡逆向移动,v逆减小,t5时达到平衡,t6时增大了反应物浓度,此时v逆不变,则t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线为。答案为:加压或增大生成物浓度;
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![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】(1)用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是____(填“I”或“II”)。
②V1和V2的关系:V1____V2(填“>”、“=”或“<”)。
③M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是____。
(2)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。查阅资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN>AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤1:向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/LKSCN溶液,静置。 | 出现白色沉淀 |
步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴mol/LFe(NO3)3溶液。 | 溶液变红色 |
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 | 现象a,溶液红色变浅 |
步骤4:向步骤1中余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 | 出现黄色沉淀 |
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式____。
②步骤3中现象a是____。
③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象____。