题目内容
【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
化学反应 | 焓变 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g) | ΔH3 | K3 |
请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示);根据反应③判断ΔS___0(填“>”、“=”或“<”),在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mol/L、0.15mol/Lv正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 吸热 K1×K2 < 较低 >
【解析】(1)由表中数据可得,反应②,温度升高,平衡常数增大,所以该反应是吸热反应。
(2)根据盖斯定律,反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2;反应③是气体分子数减小的反应,故ΔS<0;500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C时,K3=K1×K2=0.15×2.52=0.378,所以反应③随温度升高,平衡常数减小,是放热反应,ΔH<0,根据自发进行的条件△H-T△S<0,在较低温度下有利于该反应自发进行。
(3)500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,由题意Q==
≈0.88<2.5,此时反应正向进行,v正>v逆。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
c(mol·L-1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4) | 0.20 | a | 0.10 | C | d | e |
c(NO2) | 0.00 | 0.12 | b | 0.22 | 0.22 | 0.22 |
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。
(1)该反应的化学方程式为________________________________。
(2)20s时,N2O4的的浓度为__________mol·L-1,0~20s内N2O4的平均反应速率为_____________。
(3)该反应的平衡常数表达式K=____________,80℃反应K值为___________保留2位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时______________。
A.N2O4的转化率越高 B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大 D.正反应进行的程度越大
(5)要增大该反应的K值,可采取的措施_________
A.增大N2O4起始浓度 B.向混合气中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(6)下图是80℃时容器中N2O4浓度的变化图,请在该图中补画出该反应在60℃反应时N2O4浓度的变化曲线_______。
【题目】现有A、B、C、D和Cu五种金属片,将其分别用导线连接后浸入稀硫酸中(如图),每次实验时,通过灵敏电流计测出电子流动方向如下表:
实验分组 | 所用金属 | 电子流向 |
① | A、Cu | A→Cu |
② | C、D | D→C |
③ | A、C | C→A |
④ | B、Cu | Cu→B |
⑤ | …… | …… |
根据上述情况,回答下列问题:
(1)五种金属的活动性按从大到小的顺序是____________________。
(2)在①中,Cu片上观察到的现象是____________________。
(3)在②中,溶液中H+向金属片________移动。
(4)如果实验⑤用B、D作电极,则导线中电流方向为________(填“B→D”或“D→B”)。