(8分)(2011·苏北四市调研)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
ΔS=+133.7 J·(K·mol)-1
①该反应能否自发进行与________有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
|
实验 组 |
温度/ ℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
|
H2O |
CO |
H2 |
CO2 |
|||
|
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
|
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(H2)表示的反应速率为_________________________________________。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。
![]()
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
(8分)(2011·泰州模拟)某化学反应2A
B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
|
实验 序号 |
时间 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
1 |
800 |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
2 |
800 |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
3 |
800 |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
|
4 |
820 |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10 min~20 min时间内平均速率为________mol·L-1·min-1。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=________mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3________v1,且c3________1.0 mol/L(填“=”、“>”或“<”)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),理由是________________________________________________________________________。
(2011·烟台模拟)为了确保实验安全,利用下图装置可以完成的实验组合是( )
![]()
|
选项 |
药品和试剂 |
洗气瓶中试剂 |
集气瓶中气体 |
|
A |
氯酸钾和MnO2 |
浓硫酸 |
O2 |
|
B |
石灰石和稀盐酸 |
饱和NaHCO3溶液 |
CO2 |
|
C |
Zn和稀硫酸 |
浓硫酸 |
H2 |
|
D |
Na2CO3和浓盐酸 |
浓硝酸 |
CO2 |