摘要:中和热的定义

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二甲醚和甲醇被称为21世纪的新型燃料,以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如图1:

I:(1)在一定条件下,容积为 100L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H>0
将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入该密闭容器 l0min时有0.1mol CO生成,则10min内该反应的平均速率v(H2
0.0003mo1?L-1?min-1
0.0003mo1?L-1?min-1

(2)在压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图2.
①该反应的△H
0 (填“<”、“>”或“=”).
②100℃时该反应的平衡常数K=
V2
a2
V2
a2
(用含a、V的代数式表示).
③在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).平衡常数
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”)
④在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2反应生成CH3OH(g),达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的
0.55
0.55
倍.
II:某温度下,向密闭容器中充入2.0mol CO和1.0mol H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).CO的转化率随时间变化关系如图2,回答下列问题:
(1)如果一个可逆反应的平衡常数K值很大,下列说法正确的是
C
C
(填字母).
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小
D.该反应一定是放热反应   E.该反应使用催化剂意义不大
(2)t2时刻向平衡体系中再通入1.0mol H2O(g),请在原坐标图3中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来.
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(2013?遵义模拟)(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射,标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备.
①用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=10.7kJ?mol-1
N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ?mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7KJ/mol
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7KJ/mol

②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施):
加压,降温
加压,降温

(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空.如图l所示装置中,以稀土金属材料做惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e→2O2-).

①c电极的名称为
正极
正极
,d电极上的电极反应式为
CH4+4O2-=CO2+2H2O+8e-
CH4+4O2-=CO2+2H2O+8e-

②如图2所示电解100mL0.5mol?L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为
4OH-=2H2O+O2↑+4e-
4OH-=2H2O+O2↑+4e-
.若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=
1
1
(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入
ac
ac
 (填序号).
a. CuO    b.Cu(OH)2    c.CuCO3  d.Cu2(OH)2CO3
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把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。生物固氮和大气固氮(闪电时N2转化为NO)属于自然固氮,这远不能满足人类的需要。工业固氮(合成氨)是目前人工固氮的主要方法。有关大气固氮和工业固氮的平衡常数K值分别如下表一和表二。
表一:N2+ O  2NO                    

温度
27℃
2000℃
K值
3.84×10-31
0.1
 
表二:N2+ 3H22NH3      
温度
25℃
350℃
400℃
450℃
K值
5×108
1.847
0.507
0.152
(1)根据上表中的数据分析,下列说法正确的是_________。
A、N2+ O  2NO是吸热反应
B、人类大规模模拟大气固氮是没有意义的
C、在常温下,增加工业固氮的容器的压强,K值会发生改变
D、工业固氮是放热反应
(2)向某密闭容器中加入4 mol NH3、1.2 mol H2和一定量的N2三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知0~t1阶段保持恒温、恒容,且c(N2)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件。

①若t1="15" s,则t0~t1阶段的反应速率为v(H2)=   
②N2的起始物质的量为     
③反应达到平衡状态,下列说法中能表明已达到平衡状态的是           
A、单位时间内生成a molN2,同时生成3a mol H2   B、容器的总压强不再变化
C、混合气体的密度不再变化        D、三个H—H 键断裂的同时有六个H—N键断裂
④t4时刻改变的条件为           ,t5时刻改变的条件为          
⑤已知t0~t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ(Q为正值),试写出该反应的热化学方程式:____________________________________________________________________

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二甲醚和甲醇被称为21世纪的新型燃料,以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如图1:

I:(1)在一定条件下,容积为 100L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H>0
将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入该密闭容器 l0min时有0.1mol CO生成,则10min内该反应的平均速率v(H2)______.
(2)在压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图2.
①该反应的△H______0 (填“<”、“>”或“=”).
②100℃时该反应的平衡常数K=______(用含a、V的代数式表示).
③在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”).平衡常数______(填“增大”、“减小”或“不变”)
④在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2反应生成CH3OH(g),达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的______倍.
II:某温度下,向密闭容器中充入2.0mol CO和1.0mol H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).CO的转化率随时间变化关系如图2,回答下列问题:
(1)如果一个可逆反应的平衡常数K值很大,下列说法正确的是______(填字母).
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小
D.该反应一定是放热反应   E.该反应使用催化剂意义不大
(2)t2时刻向平衡体系中再通入1.0mol H2O(g),请在原坐标图3中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来.
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