【题目】一定条件下,在2 L密闭容器内,反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-180 kJ·mol-1,n(NO2)随时间变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO2)/mol | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
(1)用NO2表示0~2 s内该反应的平均速度___________.在第5 s时,NO2的转化率为_____。根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是_____________________。
(2)上述反应在第3 s后达到平衡,能说明该反应已达到平衡状态的是______。
a.单位时间内,消耗2 mol NO2的同时生成1 mol的N2O4
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO2)=2v正(N2O4)
d.容器内密度保持不变
(3)在2 s内,该反应_______(“吸收”或“放出”) _______热量。
【题目】中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
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(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_________,除此之外,装置中的一个明显错误是 ______________________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量_________________(填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_________________(填“相等”“不相等”)。
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | ___________ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 | |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=__________ ( 取小数点后一位)。
【题目】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C=O | C≡O | H-O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
由此计算ΔH2=____kJ·mol-1。已知ΔH3=+99kJ·mol-1,则ΔH1=____kJ·mol-1。
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
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①温度为470K时,图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前,甲醇产率随温度升高而增大,490K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因分别是____。
②一定能提高甲醇产率的措施是____。
A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适催化剂 D.加入大量催化剂
(3)如图为一定比例的CO2/H2,CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
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①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是____(填“I”或“II”)。
Ⅰ.CO2
CO
CH3OH II.CO
CO2
CH3OH+H2O
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应①、②分析原因____。