(1)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:
CH4(g)+ 2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)
反应过程中能量变化如图所示,![]()
则该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
若已知,破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示:
| 化学键 | C—H | O—H | C=O | H—H |
| 吸收热量(kJ/mol) | a | b | c | d |
(2)某温度下,10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g),发生
CH4(g)+ 2H2O(g)
则 ① 前4s以H2O(g)浓度变化表示的平均反应速率为多少?②4s时,混合气体中H2的体积分数为多少?③ 平衡时,CH4的浓度是多少?
(要求:写出计算过程)
(15分)碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g),
H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是
(填字母编号)。
| A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低 |
| B.缩小容器容积,平衡右移, |
| C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低 |
| D.当4vNi(CO)4=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
已知:C(s)+
C(s)+ O2(g)==CO2(g)
S(s)+O2(g)==SO2(g)
则SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(1)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时
700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是 (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(2)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为 。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
(7分)在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:![]()
在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
| 实验步骤 | 实验现象及结论 |
| 将晶体混合,立即快速搅拌 | 有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的___①__产生 |
| 用手摸烧杯下部 | 感觉烧杯变凉说明此反应是_ ② 反应 |
| 用手拿起烧杯 | 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部 |
| 将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上 | 玻璃片脱离上面烧杯底部 |
| 反应后移走多孔塑料片观察反应物 | 混合物成糊状,证明有_③___生成 |
① ② ③
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是: __________________。(2分)
(3)在上述实验过程中,为什么用浸有稀硫酸的湿棉花置于多孔塑料板上?(2分)
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