题目内容
下列有4组混合气体,其中哪一组可以按任意比例进行混合,所得到的1升混合气体,在
中充分燃烧耗氧量相等( )
A.
、![]()
B.
、![]()
C.H2S、CO
D.
、
、![]()
提示:
选择单位摩尔气体耗氧量相同的物质。
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(12分)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。
合成氨反应: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H
(1)若该反应在一定条件下能自发,则该反应的△H 0、△S 0(填“<”、“>”或“=”)。
(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)正=2v(NH3)逆
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
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。请在下表的①②处填入合适的实验条件数据。
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实验编号 |
T(℃) |
n (N2)/n(H2) |
P(MPa) |
平衡时NH3百分含量 |
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ⅰ |
450 |
1/3 |
1 |
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ⅱ |
① |
1/3 |
② |
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ⅲ |
480 |
1/3 |
10 |
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(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。①CH4(g)+H2O (g)
CO(g)+3H2(g) △H1 ②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2 将0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度.压强的关系如图所示:
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(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率 (填“增大”.“减小”.“不变”),平衡向 方向移动。
(2)反应①的△H1 0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达式为K= ,100℃,压强为p1时平衡常数的值是 。
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇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。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
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实验编号 |
T℃ |
n(CO)/n(H2) |
p (Mpa) |
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I |
150 |
1/3 |
0.1 |
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Ⅱ |
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5 |
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Ⅲ |
350 |
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5 |
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:
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请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH3OH有 mol。