题目内容
美国某技术公司开发出纳米级催化剂,可在较低温度下将甲烷转化成乙烯:2CH4(g)??C2H4(g)+2H2(g) ΔH,已知在降低温度时该反应平衡向左移动,且有下列两个反应(Q1、Q2均为正值):
反应Ⅰ:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH1=-Q1
反应Ⅱ:C(s)+H2(g)=
C2H4(g) ΔH2=-Q2
则下列判断正确的是( )
A.ΔH<0 B.Q2>Q1 C.ΔH=2(Q1-Q2) D.ΔH=Q1-Q2
C
【解析】由温度降低时,平衡向左移动,可知甲烷转化成乙烯的反应为吸热反应,即ΔH>0。结合反应Ⅰ和Ⅱ,由2(Ⅱ-Ⅰ)可得甲烷转化成乙烯的热化学方程式,因ΔH>0,可得2(-Q2+Q1)>0,则Q1>Q2,C项正确。
点拨:本题考查化学平衡和反应热知识,意在考查考生将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)ΔH1
②IO-(aq)+H+(g)=HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)=I2(aq)+H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________,
其反应热ΔH=______________。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq),其平衡常数表达式为________。
(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图2和下表。
![]()
编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应前pH |
第1组 | O3+I- | 5.2 | 11.0 |
第2组 | O3+I-+Fe2+ | 5.2 | 4.1 |
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______________。
②图1中的A为________。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是____________________。
③第2组实验进行18 s后,I3-浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小
B.c(I-)减小
C.I2 (g)不断生成
D.c(Fe3+)增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。