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近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)在2升的密闭容器中,充有2mol CO与4mol 水蒸气,在催化剂作用下进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),CO的转化率和温度t的关系如下表:
|
t(℃) |
750 |
850 |
1000 |
|
CO% |
0.7 |
2/3 |
0.5 |
1000℃时该反应的平衡常数为___________________。850℃时,向该容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2,此时反应___________(填“向右进行”、“向左进行”或“处于平衡状态”)。
(2)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则CO和H2O生成CO2和H2的热化学方程式为_______________________________。
(3) 目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。现向体积为1 L的密闭容器中,充入
1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
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①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________;
②若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数______________(填序号)
a.可能不变 b.可能减小 c.可能增大 d.不变、减小、增大皆有可能
(4)NaHCO3的水溶液呈碱性,其原因是(用文字叙述)_______________________。常温下,向100mL
0.2mol/LNaHCO3溶液中滴加amol/L的醋酸溶液,当滴加到溶液呈中性时,所用去的醋酸体积刚好也
为100mL,此时醋酸的电离常数为b, 用含b的代数式表示醋酸的浓度a=_____________________。
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(1)已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:
A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
C.第4min始,混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小
E.第8min时,若充入氦气,会导致v正(CO)<v逆(H2O)
(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________。
(3)研究小组采用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L 1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是________________。
(4) 如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知:CH4(g) + 2O2(g)
H2(g) + 1/2O2(g)
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是__________________。
(5) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
⑴反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=_____mol/(L·min)。H2的转化率为 。
⑵能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 C(CO2)=C(H2O)
(c)V正(H2)=3 V逆(H2O) (d)混合气体的密度
(e)混合气体的平均分子量
⑶下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.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 D.再充入1mol CO2和3mol H2
E.使用催化剂 F.缩小容器体积
⑷反应进行到3分钟时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正 v逆 (填>,=,<)
⑸上述反应平衡常数的表达式为 ,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为 。
⑹如果上述反应在相同温度和容器中进行,改变起始时加入物质的量,欲使反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数不变,则下列投料理论上合理的是
A.2mol CO2和6mol H2 B.1mol CO2和4mol H2
C.1mol CO2和3mol H2,1molNe
D.0.5mol CO2. 1.5mol H2 0.5mol CH3OH(g) 0.5mol H2O(g)
查看习题详情和答案>>(2)3mol H2O的质量为:
(3)标况下33.6L CO的物质的量为:
(4)49克H2SO4中,氢原子的物质的量为
①腐蚀铜板后的溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0.1mol?L-1,今向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时,溶液中存在的金属阳离子为
②从图1中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=
(2)25℃时,测得浓度为0.1mol?L-1的HA溶液的pH=3,则HA的电离常数Ka=
(3)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如2图所示(实线).图中数据a(1,6)代表的意思是:在1 min时H2的物质的量是6mol.
①下列时间段平均反应速率最大的是
A.0-1min B.1-3min C.3-8min D.8-11min
②仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验改变的条件是
③根据该反应特点,此反应自发进行的条件是
(4)铁是一种廉价的金属,除了做为重要的结构材料外,现又有了新的用途,磷酸聚合物铁锂电池以其廉价、高容量和安全性逐渐占据市场.高铁电池的研究也在进行中.下图是高铁电池的实验装置:
已知放电后,两极反应均生成Fe的+3价的化合物.
①该电池放电时正极发生的电极反应是
②若该电池属于二次电池,则充电时阴极反应的电极反应式为