8.
碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用.请按要求回答下列问题:
(1)已知:
2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
请写出CH4燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.
(2)在不同温度下反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如表:
①该反应的△H<0.(填“>”、“=”或“<”).
②900℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示,若到达平衡后加压,则H2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)不变,正反应速率将增大.其他条件相同时,请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图.
③在900℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是(填编号)AD,平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有BD(填编号)
(3)以二甲醚(CH3OCH3)、空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池
①放电时,负极电极反应式:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+).
(1)已知:
2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
请写出CH4燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.
(2)在不同温度下反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如表:
| 温度/℃ | 600 | 750 | 900 | 1100 | 1250 |
| 平衡常数K | 2.5 | 1.6 | 1 | 0.9 | 0.6 |
②900℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示,若到达平衡后加压,则H2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)不变,正反应速率将增大.其他条件相同时,请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图.
③在900℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是(填编号)AD,平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有BD(填编号)
| A | B | C | D | E | |
| n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
| n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 0.5 | 1 |
①放电时,负极电极反应式:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+).
6.
在 2L 容积不变的密闭容器内,800℃时反应 2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
(1)用O2的反应速率表示 0~2s 内该反应的平均反应速率 v=1.5×10-3mol•L-1•s-1.若上述反应在850℃下进行,反应2s时 n(NO)=0.009mol,并且不再随时间而改变,则该反应是放热反应.
(2)图中表示NO2浓度变化的曲线是b(填字母).
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是BC(填序号).
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内的压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内气体密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是C(填序号).
A.及时分离出NO2
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂.
| t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(2)图中表示NO2浓度变化的曲线是b(填字母).
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是BC(填序号).
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内的压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内气体密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是C(填序号).
A.及时分离出NO2
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂.
4.
氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用.回答下列问题:
(1)氮气性质稳定,可用作保护气.请用电子式表示氮气的形成过程:
.
(2)联氨(N2H4)是一种还原剂.已知:H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol.试结合下表数据,写出N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-631.7kJ/mol.
(3)KCN可用于溶解难溶金属卤化物.将AgI溶于KCN溶液中,形成稳定的Ag(CN)2-,该转化的离子方程式为:AgI(s)+2CN-(aq)?Ag(CN)2-(aq)+I-(aq).若已知Ksp(AgI)=1.5×10-16,K稳[Ag(CN)2-]=1.0×1021,则上述转化方程式的平衡常数K=1.5×10-37.(提示:K稳越大,表示该化合物越稳定)
(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸.该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式:NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O.
(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO2?N2O4其相关图象如图.
①0~3s时v(NO2)增大的原因是容器为绝热体系,该反应正向进行放热,体系温度升高,v(NO2)增大.
②5s时NO2转化率为75%.
(1)氮气性质稳定,可用作保护气.请用电子式表示氮气的形成过程:
(2)联氨(N2H4)是一种还原剂.已知:H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol.试结合下表数据,写出N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-631.7kJ/mol.
| 化学键 | N-H | N-N | N═N | N≡N | O═O | O-H |
| 键能(kJ/mol) | 390.8 | 193 | 418 | 946 | 497.3 | 462.8 |
(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸.该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式:NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O.
(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO2?N2O4其相关图象如图.
①0~3s时v(NO2)增大的原因是容器为绝热体系,该反应正向进行放热,体系温度升高,v(NO2)增大.
②5s时NO2转化率为75%.
3.已知反应mX(g)+nY(g)?qZ(g)+pW(s)的△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法一定正确的是( )
| A. | 通入氦气使密闭容器中压强增大,平衡向正反应方向移动 | |
| B. | 增加X的物质的量,混合气体的密度减小 | |
| C. | X的正反应速率是Y的逆反应速率的$\frac{m}{n}$倍 | |
| D. | 降低温度,混合气体的平均相对分子质量增大 |
1.
炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得.现将焦炭和CO2放入体积为2L的密闭容器中,高温下进行下列反应:C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H=Q kJ•mol-1.如图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图.下列说法正确的是( )
| A. | 0~1 min,v(CO)=1 mol•L-1•min-1;1~3 min,v(CO)=v(CO2) | |
| B. | 当容器内的压强不变时,反应一定达到平衡状态,$\frac{P(平衡)}{P(起始)}$<1 | |
| C. | 3 min时,温度由T1升高到T2,则Q>0,再达平衡时,$\frac{K({T}_{2})}{K({T}_{1})}$>1 | |
| D. | 5 min时再充入一定量的CO,a、b曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化 |
20.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+S(l)△H<0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )
0 160050 160058 160064 160068 160074 160076 160080 160086 160088 160094 160100 160104 160106 160110 160116 160118 160124 160128 160130 160134 160136 160140 160142 160144 160145 160146 160148 160149 160150 160152 160154 160158 160160 160164 160166 160170 160176 160178 160184 160188 160190 160194 160200 160206 160208 160214 160218 160220 160226 160230 160236 160244 203614
| A. | 平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变 | |
| B. | 其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变 | |
| C. | 平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率 | |
| D. | 平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快 |