(20分)在80 ℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4(g)
2NO2(g)ΔH >0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
| 时间/s n/mol | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| n(N2O4) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
| n(NO2) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(2)计算在80 ℃时该反应的平衡常数K=___________。
(3)反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色___________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有___________(填序号)。
| A.增大N2O4的起始浓度 | B.向混合气体中通入NO |
| C.使用高效催化剂 | D.升高温度 |
(16分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表
示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。![]()
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线 (填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于 (填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是
| A.起始充入的CO为2mol |
| B.增加CO浓度,CO的转化率增大 |
| C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态 |
| D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小 |
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。
(5)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)= H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
(7分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。
实验步骤:将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度 (×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
| A. | B.密闭容器中总压强不变 |
| C.密闭容器中混合气体的密度不变 | D.密闭容器中氨气的体积分数不变 |
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。