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(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1.
①该反应在常温下
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
a.容器中的压强不变 b.1mol H-H键断裂的同时,断裂2mol H-O键
c.c(CO)=c(H2) d.密闭容器的容积不再改变
③若在一容积不变的密闭容器中,发生上述反应,充入N2,则平衡
若在一容积可变的密闭容器中,发生上述反应,充入N2,则平衡
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L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 | CO | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
②该反应为
(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)△H<0.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1mol CO2和3mol H2
d.选择高效的催化剂.
(1)甲醛溶液可用于浸制生物标本,这主要是利用了甲醛的何种化学性质
(2)由生物质能获得的CO和H2,可以合成多种有机物.当CO和H2以物质的量1:1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
(3)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得
反应达到平衡时的有关数据如下:
| 1.容器 | 2.甲 | 3.乙 | 4.丙 |
| 5.反应物投入量 | 6.1molCO、2molH2 | 7.l molCH3OH | 8.2molCO、4molH2 |
| 9.CH30H昀浓度(mol/L) | 10.cl | 11.c2 | 12.c3 |
| 13.反应的能量变化 | 14.放出Q1kJ | 15.吸收Q2kJ | 16.放出Q3kJ |
| 17.平衡常数 | 18.Kl | 19.K2 | 20.K3 |
| 21.反应物转化率 | 22.al | 23.a2 | 24.a3 |
A.cl=c2 B.2Q1=Q3 C.KI=K3 D.a2+a3<100%
(4)一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚的反应为:
3H2 (g)+3CO (g) CH3OCH3 (g)+CO2(g)
若一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3molCO、l mol CH3OCH3、l mol CO2,经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍.平衡时
n(CH3OCH3)=
(5)如图1为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图.b电极是
(6)利用生物质资源过程中会产生SO2,可利用如图2所示装置,用电化学原理生产硫酸为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:
6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s);△H=-235.8kJ/mol.
己知:2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,
则O3转化为O2的热化学方程式为
②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| 时间/min浓度(mol/L) | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 1.00 | 0 | 0 |
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
| 20 | 0.40 | 0?30 | 0.30 |
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数K=
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
④30min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率
(15分)随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
|
浓度/mol·L-1
|
NO |
N2 |
CO2 |
|
0 |
1.00 |
0 |
0 |
|
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
|
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
|
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
|
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
|
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min 的变化曲线。
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(15分)随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
| 0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
| 20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min的变化曲线。