工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气.
已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ 500 600 850
平衡常数K 10 9 1
请回答下列问题:
(1)上述正反应方向是
 
反应(选填“放热”或“吸热”).
(2)T℃时在体积为10L的反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如右图,4min时达到平衡.则0~4min的平均反应速率v(CO)=
 
mol/(L?min),T℃
 
850℃
(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(3)研究在相同温度下(850℃,K=l)分别在体积均为1L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,根据相关数据完成下表的空白处:
容器编号 起始时各物质物质的量(单位:mol) 达到平衡时H2的体积分数 结论
CO H2O CO2 H2
1 1 4 0 0
2 2 8 0 0
(4)下列关于(3)的研究叙述正确的是
 
(填字母序号).
a.平衡时,两容器中CO2的浓度相等
b.平衡时,两容器中气体密度相等
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.反应达平衡状态时,容器②放出的热量是①的两倍
(5)工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等.
已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
NO2(g)?
1
2
N2O4(g)△H=-26.35kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol
写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式
 
研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.
(1)CO可用于合成甲醇.在压强为0.1Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如图:
(i)该反应属于
 
反应:(填“吸热”或“放热”).
(ii)100℃时,该反应的平衡常数:K=
 
;(用a、b的代数式表示).若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:
 
填序号)
a、该反应使用催化剂意义不大;
b、该反应发生将在很短时间内完成;
c、该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小;
d、该反应一定是放热反应;
(iii)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO,2amolH2,达到平衡时CO转化率
 
(填“增大”,“不变”或“减小”,下同)平衡常数:
 

(iv)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO,7.5molH2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强
 
倍.
(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1:4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/mol
则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:
 

(5)25°C时,将a mol?L-1的氨水与0.1mol?L-1的盐酸等体积混合.
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)<c(Cl-)时,则反应的情况可能为
 

a.盐酸不足,氨水剩余    b.氨水与盐酸恰好完全反应    c.盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时,用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=
 
一氧化碳在工业生产中有广泛的用途,工业生产中接触CO的作用不下70种,请回答下列与CO有关的问题:
(1)有的化工厂将CO与水蒸△H气在高温下反应得到氢气,其反应式为:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),查得该反应的有关资料如下表所示:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
①该反应的
 
0(填“>”、“=”、“<”);
②800℃时,在一容积固定的密闭容器中发生该反应,测得容器内各物质的浓度随时间的变化如下表所示:
t/min CO(g)/(mol?L-1 H2O(g)/(mol?L-1 CO2(g)/(mol?L-1 H2(g)/(mol?L-1
0 0.20 0.3 0 0
3 0.08 0.18 c c
上表中c为
 
,3min时是否达到平衡
 
(填“是”或“否”);
③在密闭容器中,浓度均为0.400mol?L-1的CO(g)、H2O(g)的混合气体在500℃时发生反应,达到平衡时的CO转化率为
 

(2)工业上用CO合成甲醇的反应式为CO(g)+2H2(g)?CH2OH(g),甲醇可用做燃料电池,其电池的工作原理如图所示:

①请写出X电极的电极反应式:
 

②当电路中有3mole-转移时,电池负极区中n(H+)的变化量为
 

(3)已知:①3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ?mol-1
②FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ?mol-1
③Fe3O4(s)+C0(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ?mol-1
写出炼钢生产过程中,氧化铁与一氧化碳反应生成铁的热化学方程式:
 

(4)转炉炼钢尾气中CO体积分数达58%~70%,某钢厂先用NaOH吸收CO生成甲酸钠,再吸收SO2生成保险粉(Na2S2O4),试写出甲酸钠和氢氧化钠(过量)混合溶液与CO2生成保险粉的化学方程式:
 
 0  137942  137950  137956  137960  137966  137968  137972  137978  137980  137986  137992  137996  137998  138002  138008  138010  138016  138020  138022  138026  138028  138032  138034  138036  138037  138038  138040  138041  138042  138044  138046  138050  138052  138056  138058  138062  138068  138070  138076  138080  138082  138086  138092  138098  138100  138106  138110  138112  138118  138122  138128  138136  203614 

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