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化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
| 973 K | 1173 K | ||
| ①Fe(s)+CO2(g) | K1 | 1.47 | 2.15 |
| ②Fe(s)+H2O(g) | K2 | 2.38 | 1.67 |
| ③CO(g) +H2O(g) | K3 | ? | ? |
请回答:
(1)反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有 _____(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(4)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:t2时__________________; t8时__________________。
②若t4时降压, t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。
II、(5)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该装置的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应为 。
(6)某空间站能量转化系统的局部如图所示,其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液。
如果某段时间内,氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。 查看习题详情和答案>>
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
| t/s | 0 | 500 | 1000 |
| C(N2O5)/mol?L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol?L-1,则T2
(3)已知肼分子(H2N-NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水.
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-642.2kJ?mol-1因此肼可以作为火箭推进剂.根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼
(12分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用
催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”) 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:
2 N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
| t/s | 0 | 500[来源:学|科|网] | 1000 |
| C(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1(填
“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N—NH2)可以在
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼 。说明原因 。 查看习题详情和答案>>
研究化学反应原理对生产生活很有意义,请用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
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(1)用铅蓄电池电解甲、乙两电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O(1)。电解一段时间后,向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是____________
(填写序号)
A.d极为阴极
B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:
PbO2(s)+4H+(aq)+
(aq)+4e-
PbSO4(s)+2H2O(1)
D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4g Cu时,两池中共产生气体3.36L(标准
状况下)
(2)某二元酸H2A在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-;HA-
H++A2-,请回答下列问题:
①Na2A溶液显_________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是________________
(用离子方程式表示)。
②已知0.1mol·L-1的NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是__________0.1lmol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是:___________________________.
(3)二甲醚是一种重要的清洁燃料,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g); △H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g);
△H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g);△=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式___________________.
(4)SO2是硫酸生产的重要中间产物,也是空气污染的主要原因之一,其氧化生成SO3的反应为:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。在一定温度下,将0.23 mol
SO2和0.11 mol氧气放入容积为l L的密闭容器中发生反应,达到平衡后得到0.12 mol SO3,则反应的平衡常数K=________。若温度不变,再加入0.50
mol氧气后重新达到平衡,则SO3的体积分数将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
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(12分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡
移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)
。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:
2 N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) △H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
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t/s |
0 |
500[来源:学|科|网] |
1000 |
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C(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为 。
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1(填
“>”“<”“=” )
(3)已知肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水。
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼 。说明原因 。
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