摘要:将1mol H2 (g) 和2mol I2 (g) 置于某2L密闭容器中.在 一定温度下发生反应:H2(g)+ I2(g) 2HI(g) △H<0, 并达到平衡,HI的体 积分数ω所示.若改变反应 条件. ω所示.则改变的 条件可能是 A.恒温恒容条件下.加入适当催化剂 B.恒温条件下.缩小反应容器体积 C.恒容条件下升高温度 D.恒温条件下.扩大反应容器体积
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某温度下将1mol N2和2.5molH2的混合气体通入1L密闭容器中,在一定条件下发生反应,达到化学平衡时,测得混合气体中N2的物质的量为0.2mol.求:
(1)平衡时N2的转化率.
(2)此温度下反应N2(g)+3H2(g)?2NH3 (g)的平衡常数.
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(1)平衡时N2的转化率.
(2)此温度下反应N2(g)+3H2(g)?2NH3 (g)的平衡常数.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应II:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是
I
I
(填“I”或“Ⅱ”).②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K).
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
<
<
0 (填“>”、“=”或“<”).③某温度下,将1mol CO和3mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则H2的转化率为
40%
40%
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
请计算1mol甲醇不完全燃烧生成1mol一氧化碳和液态水放出的热量为
442.8kJ
442.8kJ
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示 的电池装置.
①该电池正极的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
②工作一段时间后,测得溶液的pH
减小
减小
,该电池总反应的化学方程式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
.(2013?日照一模)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.
总反应式为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.
(1)上述反应的平衡常数表达式为
.
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q
(3)若上述反应在有人化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是
III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1.
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H=

(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.
①达平衡时,H2的转化率α1=
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1+α2=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)
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I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.
总反应式为:N2(g)+3H2(g)
| 通电 |
| 一定条件 |
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入
阳
阳
极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
.II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.
(1)上述反应的平衡常数表达式为
| c4(NH3)?c3(O2) |
| c2(N2)?c6(H2O) |
| c4(NH3)?c3(O2) |
| c2(N2)?c6(H2O) |
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q
>
>
0(填“>”、“<”或“=”).(3)若上述反应在有人化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是
d
d
(选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ?mol-1.III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1.
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H=
-570kJ?mol-1
-570kJ?mol-1
.(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.
①达平衡时,H2的转化率α1=
60%
60%
.②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1+α2=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)
2
2
mol.(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应I优于反应II,原因为
反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%
反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%
.②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值:
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
逆向
逆向
移动(填“正向”、“逆向”、“不”).II、某温度下,将1mol CO和4molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.1mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
,此时的温度<
<
250℃(填“>”、“<”、“=”)(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-Q2 kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol
(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置,工作一段时间后,测得溶液的pH将
降低
降低
填“升高”、“降低”、“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
.甲醇合成反应及其能量变化如图所示:

(1)写出合成甲醇的热化学方程式
实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验.将1mol CO和2mol H2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
(2)在300℃反应开始10min内,H2的平均反应速率为v(H2)=
(3)在500℃达到平衡时,平衡常数K=
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2mol CO和2.0mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半.计算该条件下H2的转化率为
(5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇.该反应中a的大小对反应热△H有无影响,
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(1)写出合成甲醇的热化学方程式
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-(b-a)KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-(b-a)KJ/mol
.实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验.将1mol CO和2mol H2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
| 时间浓度(mol/L)温度 | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min |
| 300℃ | 0.40 | 0.60 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.90 |
| 500℃ | 0.60 | 0.75 | 0.78 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
0.08mol/L?min
0.08mol/L?min
.(3)在500℃达到平衡时,平衡常数K=
25
25
.(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2mol CO和2.0mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半.计算该条件下H2的转化率为
80%
80%
.(5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇.该反应中a的大小对反应热△H有无影响,
无影响
无影响
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