摘要:A.前4 min.用CO表示的化学反应速率为vB.反应在第4 min时处于化学平衡状态C.8分钟时.混合气体中CO2的体积分数为16%D.t分钟时.反应所处的温度高于850℃

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(2011?济南二模)煤经过化学加工可转化为气体或液体燃料以及各种化工产品,从而提高了煤的利用率.
(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)△H=131.5kJ?mol-1
①下列措施中,不能提高碳的转化率的是
b
b
(填字母序号).
a.容器的容积不变,增加水蒸汽的物质的量       b.缩小容器的容积,增大压强
c.及时将水煤气从容器中移走                  d.其他条件不变,升高温度
②又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=172.5kJ?mol-1.则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变(△H)为
-41kJ?mol-1
-41kJ?mol-1

(2)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2?CH3OH(g).甲醇是一种燃料,可用于设计燃料电池.下图是甲醇燃料电池的原理示意图.

①a处通入的是
甲醇
甲醇
(填物质名称),左侧电极上发生
氧化
氧化
(填“氧化”或“还原”)反应.
②该电池工作过程中,H+的移动方向为从
(填“左”或“右”)
③该电池正极反应式为
4H++O2+4e-=2H2O
4H++O2+4e-=2H2O

④若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有0.01mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=
14
14

(3)将等量的CO(g)和H2O(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=akJ?mol-1,得到下列数据:
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
1 650 2 4 1.6 5
2 900 2 4 0.9 t
①在实验1中,以v(CO2)表示该反应的反应速率为
0.16
0.16
mol?L-1?min-1
②在实验2中,t
5.(填“>”、“<”或“=”)
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碳及其化合物有广泛的用途。

(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,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是          。(填序号)

A.升高温度   B.增加碳的用量   C.加入催化剂  D.用CO吸收剂除去CO

(2)又知,C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H=+172.5kJ•mol-1

则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的焓变△H=          

(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为:                         

若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=                

(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:

CO(g)+H2O(g)        CO2(g)+H2(g),得到如下数据:

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol[学科

达到平衡所x需时间/min

H2O

CO

H2

CO

900

1.0

2.0

0.4

1.6

3.0

 

通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)           

改变反应的某一条件,反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)                     

(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。

不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图1。

图1                                         图2

请回答下列问题:

①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为                 

②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

 

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碳及其化合物有广泛的用途。
(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,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是         。(填序号)

A.升高温度  B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H=+172.5kJ?mol-1
则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的焓变△H=         
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为:                         
若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=                
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g)        CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol[学科
达到平衡所x需时间/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)          
改变反应的某一条件,反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)                     
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图1。

图1                                        图2
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为                 
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

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I.工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况.从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化.曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化.该反应是
放热
放热
(选填“吸热”或“放热”)反应,写出反应的热化学方程式
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
;选择适宜的催化剂,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,温度升高,平衡常数K
减小
减小
(填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

a.升高温度;    b.充入He气    c.再充入1molCO和2molH2    d.使用催化剂
II.(13分)某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置.A中所用试剂从下列固体物质中选取:a.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.
检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯.部分实验现象如下:铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解.
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是
a
a
(填备选试剂的字母);此时A中主要的玻璃仪器有
试管、酒精灯(导管)
试管、酒精灯(导管)
(填名称).
(2)A中产生的物质被B中Na2O2充分吸收,写出任意一个B中发生反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)对于C中发生的可逆反应,下列说法正确的是
a
a

a.增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率
b.工业上进行该反应时,可采取高压的条件提高反应物转化率
c.该反应在一定条件下达到平衡时,反应物的平衡浓度之比一定是4:5
(4)请在图坐标中画出C装置中反应发生过程中的能量变化示意图,并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式.
(5)待实验结束后,将B中固体混合物溶于500mL1mol?L-1 盐酸中,产生无色混合气体甲,溶液呈中性,则实验前B中原有Na2O2的物质的量是
0.25
0.25
mol,甲在标准状况下是
2.8
2.8
L(忽略气体的溶解).
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