摘要:在同温同压下,下列各组化学反应的反应热△H,前者大于后者的是( ) A. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ; 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) B. H2(g)+Cl2; 1/2 H2(g)+1/2Cl2 C. NaOH==NaCl(aq)+ H2O(l) ; NaOH(aq)+ 1/2 H2SO4(aq)== 1/2Na2SO4 (aq)+ H2O(l) D. C(s)+ 1/2 O2+ O2(g)== CO2 (g);

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(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(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,ΔS=+133.7J•(K•mol)-1 

①该反应能否自发进行与            有关;

②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是               (填字母,下同)。  

a.容器中的压强不变    b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键

c.v(CO)= v(H2O)    d.c(CO)=c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应

 CO(g)+H2O(g)      CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

          实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所

需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为            。

②该反应的逆反应为          (填“吸”或“放”)热反应

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是___________。

 

a.升高温度     

b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来    

d.再充入1mol CO2和3mol H2

 

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(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(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,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1 

①该反应能否自发进行与             有关;

②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是                (填字母,下同)。  

a.容器中的压强不变    b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键

c.v(CO) = v(H2O)    d.c(CO)=c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应

 CO(g)+H2O(g)      CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

          实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所

需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为             。

②该反应的逆反应为          (填“吸”或“放”)热反应

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是___________。

 

a.升高温度     

b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来    

d.再充入1mol CO2和3mol H2

 

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(14分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

 (1) 将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:

 

一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是                       (填字母)。

    a.容器中的压强不变         b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键

    c. =(CO)= (H2O)    d.c(CO)=c(H2)     

 (2) 将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应

,得到如下三组数据:

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

1

650

2

4

1.6

1.6

5

2

900

1

2

0.4

0.4

3

3

9..

a

b

c

d

t

 

①实验l中以(CO2)表示的反应速率为                  

②该反应的逆反应为                             (填“吸”或“放’’)热反应

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是                  (用含a、b的数学式表示)。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:

右图表示

该反应进行过程中能量(单位为lkJ?mol。)的变化。

①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是              (填字母)

    a.升高温度

    b.充入He(g),使体系压强增大

    c.将H2O(g)从体系中分离出来

    d.再充入l mol CO2和3 molH2

    ②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如右图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是          ;如t0~t1平衡常数为.K1,t2~t3平衡常数为K2,则K1         K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。

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氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式                  ,在图1中曲线        (填“a” 或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。

                  图1                                    图2

[

(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是        

    A.3v(H2)=2v(NH3)              B.单位时间内生成nmol N2的同时生成2nmolNH3

    C.混合气体的密度不再改变       D.容器内压强不随时间的变化而变化

(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中有0.4mol NH3,则平均反应速率v(N2)=           ,该温度下的平衡常数K=            。若升高温度,K值变化     (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号

T(℃)

n (N2)/n(H2)

P(MPa)

450

1/3

1

_   

_   

10

480

_    

10

A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

B.根据反应N2+ 3H2 2NH3的特点,在给出的坐标图2中,

画出其在1MPa和10MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

(5)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的 SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式                 

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