有一可左右滑动的密封导热隔板,当拔起销钉后,两侧分别开始进行如图所示的可逆反应,隔板随之开始移动。

各物质的起始加入量

物   质
H2
Br2(g)
HBr
X
Y
Z
R
物质的量(mol)
2.0
2.0
5.0
设x
8.0
0.50
1.5
      当x在一定范围内变化时,均可因为隔板的导热作用而调节反应器左右两侧的温度,使两侧反应都达到平衡。在整个反应过程中隔板始终左滑,一段时间后,隔板恰好处于反应器左端1/3处不动,达平衡后保持温度不变。试回答:
(1)化学方程式中R物质的化学计量数n为(填编号,下同)       
A.3                          B.4                    C.5                   D.6
(2)若x=6.5,则右侧反应在起始时向    方向(填“正反应”或“逆反应”)进行;欲使起始反应维持向该方向进行,则x的取值范围为      
(3)若已知ΔH 1<0,ΔH 2<0, x分别为6.5和7.0时,在这两种情况下,反应分别达到平衡状态(Ⅱ)时,请比较H2体积分数(分别记作φ(H2)、φ(H2’))的相对大小         
A.φ(H2)>φ(H2’)                             B.φ(H2)<φ(H2’)
C.φ(H2)=φ(H2’)                             D.不能确定
(4)若x=6.5时,左右两侧反应体系达平衡后,设法向左侧容器中再充入a mol氢气,当左、右两侧反应体系再次平衡时(隔板平衡点位置不变,下同)a的取值范围是       
(5)若x=6.5时,且左右两侧反应体系均达到平衡后,如向右侧反应体系中充入b mol氦气,片刻后,使容器两侧又均达到平衡。则右侧化学平衡将向         方向(填“正反应”或“逆反应”)移动;b的最大值应小于      

(12分)甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为     
②图中的P1    P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为    。
③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) ……Ⅱ。
④该反应的△H    0,△S     0(填“<”、“>”或“=”)。
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是     
A.升高温度                    B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大   D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号
T(℃)
n (CO)/n(H2)
P(MPa)

150
1/3
0.1

 
 
5

350
 
5
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

(15分)A、B、C、D、E、W均为短周期元素,原子序数依次增大。回答下列问题:
(1)E单质为双原子分子,气体E的密度3.17g.L-1(标准状况),写出用石灰水吸收E反应的离子方程式:                                         
(2)由A、B、D元素原子组成的化合物CH4和H2O在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为               
②图中的P1   P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为        
③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)由A、C、D元素原子组成的化合物N2H4和H2O2 有广泛的用途
①N2H4(肼)一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液。电池放电时,负极的电极反应式为                        
②已知:16 g液态N2H4(肼)与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出320.75 KJ的热量。 H2O(1)=H2O(g) △H="+44" kJ·mol-1
2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g) △H=-196.4 kJ·mol-1
写出N2H4(肼)与氧气反应的热化学方程式为                        

(14分)CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=== H2O(g)+CO2(g)的△H=       kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移     mol电子。
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e+2CO32→3CO2+H2O;则该电池的正极反应式是:              
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=              ;此时在B点时容器的体积VB      10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是               

(14分) 某化学兴趣小组,专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。查得的资料如下:
①常温下,硒(Se)和碲(Te)为固体,H2Se和H2Te为气体;
②Te和H2不能直接化合生成H2Te;
③氧气、硫、硒、碲与1 mol H2反应的焓变(△H)情况如下表所示。

物质
O2
S
Se

Te

ΔH(kJ·mol1)
-242
-20
81
 
请回答下列问题:
(1)写出氧族元素中含有18个电子的两种氢化物的化学式                   
(2)写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式:                                
(3)已知H2Te分解反应的ΔS>0,ΔH=-154 kJ·mol1,请解释Te和H2不能直接化合的原因                                                                    
                                                                          
(4)H2S的水溶液显弱酸性,写出其电离方程式                               ;它的第一级电离常数可用Ka1来表示,当温度升高时,Ka1的值                (填“一定增大”、“一定减小”或“不能确定”)。
(5)在容积均为1 L(容器体积不可变)的甲、乙两个容器中,分别充入2 mol SO2、1 molO2和4 mol SO2、2 mol O2,在相同条件下使其反应。最终达到平衡后,甲、乙两容器中SO2转化率分别为50%和α(乙),则反应的平衡常数Kc             L·mol1(填写具体数据),此时α(乙)       50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 0  55737  55745  55751  55755  55761  55763  55767  55773  55775  55781  55787  55791  55793  55797  55803  55805  55811  55815  55817  55821  55823  55827  55829  55831  55832  55833  55835  55836  55837  55839  55841  55845  55847  55851  55853  55857  55863  55865  55871  55875  55877  55881  55887  55893  55895  55901  55905  55907  55913  55917  55923  55931  203614 

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