在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:(4分)
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
| t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=__________。
(2)该反应为__________反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__________(多选扣分)。
(a)容器中压强不变 (b)混合气体中c(CO)不变
(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_______℃。
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
| 时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)(mol) | 0.020 | 0.01. | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(13分)Ⅰ.(1)反应I2+2S2O32—=2I—+S4O62—常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择______(填序号)。
①1mL 0.01 mol?L—1的碘水 ②1mL 0.001 mol?L—1的碘水
③4mL 0.01 mol?L—1的Na2S2O3溶液 ④4mL 0.001 mol?L—1的Na2S2O3溶液
(2)若某同学选取①③进行实验,测得褪色时间为4s,计算v(S2O32—)=_______________。
Ⅱ.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH <0,200℃时,该反应的平衡常数为1/2.25,该温度下,将一定量的CO和H2投入某10L密闭容器,5min时达平衡,各物质浓度(mol?L—1)变化如下:
| | 0min | 5min | 10min |
| CO | 0.01 | | 0.0056 |
| H2O | 0.01 | | 0.0156 |
| CO2 | 0 | | 0.0044 |
| H2 | 0 | | 0.0044 |
(2)CO的平衡转化率为____________,欲提高CO的转化率,下列措施中可行的是_____(填序号)。
a.增加压强 b.降低温度
c.体积不变,再充入CO d.更换催化剂
e.体积不变,再充入0.1molH2O
(3) 若5min~10min只改变了某一条件,该条件是__________,如何改变的___________。
(12分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ⊿H 已知某些化学键的键能数据如下表:
| 化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | H—O |
| 键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H= ;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
| 反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 压强/MPa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 ;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H2)正=v(CH3OH)逆
C、容器中气体的压强保持不变
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为 。