低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。

已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

850

平衡常数

9.94

9

1

请回答下列问题:

(1)上述正反应方向是       反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如下图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)。

t1℃时物质浓度(mol/L)的变化

 

时  间(min)

CO

H2O

CO2

H2

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

C1

C2

C3

C3

4

C1

C2

C3

C3

5

0.116

0.216

0.084

 

6

0.096

0.266

0.104

 

(3) t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。

①表中3 min~4 min之间反应处于_____状态;C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。

②反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是____(单选),表中5 min~6 min之间数值发生变化,可能的原因是______(单选)。

A.增加水蒸气       B.降低温度    C.使用催化剂      D.增加氢气浓度

(4)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为:           

(5)若在850℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO转化率为Y,试推导Y随X变化的函数关系式为                    

(6) 工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知:

N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g)                    △H = +67.7 kJ·mol1

N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g)      △H = -534.0 kJ·mol1

NO2(g) 1/2N2O4(g)                     △H = -26.35 kJ·mol1

试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:

________________________________________________________。

 

(11分)现有某金属硝酸盐化学式为M(NO32,为了探究其热分解产物,某化学小组开展探究性学习:

[查阅资料]金属活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同。如,2KNO32KNO2+O2↑,

2Cu(NO322CuO+2NO2↑+O2↑,4AgNO34Ag+4NO2↑+O2

[提出猜想]猜想1  M(NO32M(NO22­+O2

猜想2  2 M(NO3)22MO+4NO2­↑+O2

猜想3                            。

[设计实验]为了探究上述猜想,设计如下实验装置:

实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定量样品装于大试管,并重新连接好仪器;④加热;⑤……

(1)写出猜想3的化学方程式:                           

(2)测定气体体积应选择            (填A或B);不选另一个装置的理由是                  

(3)实验收集到一定量气体,为了检验收集气体的成分,其操作方法是                          

(4)在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末,溶液中产生大量气体,说明        正确(填:猜想1.猜想2或猜想3);

(5) 该小组测得两组数据:①实验前样品质量为Wg,收集到气体体积为V L;

②实验前样品质量为Wg,完全分解后测得固体产物质量为m g;

请你选择其中一组数据,计算M的相对原子质量为             

 

 0  70919  70927  70933  70937  70943  70945  70949  70955  70957  70963  70969  70973  70975  70979  70985  70987  70993  70997  70999  71003  71005  71009  71011  71013  71014  71015  71017  71018  71019  71021  71023  71027  71029  71033  71035  71039  71045  71047  71053  71057  71059  71063  71069  71075  71077  71083  71087  71089  71095  71099  71105  71113  203614 

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