7.
甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1
(1)下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是D.
A.随时将CH3OH与反应混合物分离
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.使用高效催化剂
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是270℃
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数 K=4L2•mol-2.
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是增大H2的浓度;且该条件所改变的量是增大了0.1mol•L-1.
(1)下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是D.
A.随时将CH3OH与反应混合物分离
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.使用高效催化剂
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是270℃
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数 K=4L2•mol-2.
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
| 0min | 5min | 10min | |
| CO | 0.1 | 0.05 | |
| H2 | 0.2 | 0.2 | |
| CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
4.常温常压下向一2L的恒温密闭容器中投入2mol A和1mol B,发生可逆反应 3A(g)+2B(s)═2C(g)+D(g)△H=-a kJ/mol.5min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8mol.则下列说法正确的是( )
| A. | 使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 | |
| B. | 3v(A)=2v(C)=0.16 mol/(L•min) | |
| C. | 升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动 | |
| D. | 该可逆反应达平衡后,放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能) |
3.有一处于平衡状态的反应A(g)+3B(g)?2C(g);△H<0,为了使平衡向生成C的方向移动,应选择的条件是( )
| A. | 高温低压 | B. | 低温低压 | C. | 低温高压 | D. | 高温高压 |
2.随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十三五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度.目前,消除氮氧化物污染的方法有多种.
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)?(g)+CO2(g),某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是降低N2的浓度.
②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”).
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(I)△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4 (g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ•mol-1.
(3)①取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中如图1,可能与实验结果相符的是BD.

②保持温度、体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,则达平衡时NO2的转化率增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y,其电极反应式NO2+NO3--e-=N2O5.
0 153672 153680 153686 153690 153696 153698 153702 153708 153710 153716 153722 153726 153728 153732 153738 153740 153746 153750 153752 153756 153758 153762 153764 153766 153767 153768 153770 153771 153772 153774 153776 153780 153782 153786 153788 153792 153798 153800 153806 153810 153812 153816 153822 153828 153830 153836 153840 153842 153848 153852 153858 153866 203614
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)?(g)+CO2(g),某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| 浓度/mol•L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 0.100 | 0 | 0 |
| l0 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
| 20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 40 | 0.032 | 0.017 | 0.034 |
| 50 | 0.032 | 0.017 | 0.034 |
②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”).
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(I)△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4 (g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ•mol-1.
(3)①取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中如图1,可能与实验结果相符的是BD.
②保持温度、体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,则达平衡时NO2的转化率增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y,其电极反应式NO2+NO3--e-=N2O5.