(16分)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) 已知:C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1,则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的焓变ΔH=________。

(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,多孔石墨作电极,该电池负极反应式为_______________。

若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液,设有0.01 mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部逸出,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2.0 L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

达到平衡所

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t min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=-92.4 kJ·mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图甲所示。

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,其他条件相同,请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

 

 

 0  126085  126093  126099  126103  126109  126111  126115  126121  126123  126129  126135  126139  126141  126145  126151  126153  126159  126163  126165  126169  126171  126175  126177  126179  126180  126181  126183  126184  126185  126187  126189  126193  126195  126199  126201  126205  126211  126213  126219  126223  126225  126229  126235  126241  126243  126249  126253  126255  126261  126265  126271  126279  203614 

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