题目
题型:不详难度:来源:
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。
利用反应6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-113.0" kJ·mol
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
该温度下,此反应的平衡常数表达式K= 。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。
答案
(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3(3分);6.72
(2)-41.8;b; K=c(SO3).c(NO)/c(NO2).c(SO2) (3分)
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。
解析
试题分析:(1)NO2用水吸收,反应方式为:3NO2+H2O=NO+2HNO3;在6NO2+ 8NH37N2+12 H2O反应中,NO2 化合价由+4→0,得到4e-,现在转移1.2mole-,即NO2 得到1.2mole-,所以n(NO2 )=1.2mol/4=0.3mol,所以标况下V(NO2)=0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
(2)反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)可以由已知方程式(①+②)/2得到,所以ΔH=(ΔH1+ΔH2)/2=-41.8kJ·mol;该反应前后气体系数不变,所以反应前后压强始终不变,压强不变不能判断达平衡,a错误;反应物NO2 呈红棕色,随着反应进行NO2 不断变化,颜色不断变化,当不变时,NO2 浓度不变可以说明达到平衡,b正确;生成物SO3:NO始终等于1:1,所以体积比不随反应而改变,不能判定达平衡,c错误;每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2 都是逆反应速率,不能判定达平衡,d错误;所以应该选b。平衡常数表达式为K=c(SO3).c(NO)/c(NO2).c(SO2)。
(3)由图像可知,压强相同时,温度越大,CO的平衡转化率越小,所以升温对正反应不利,正反应是个放热反应,ΔH<0;再由图像可知,当温度为250℃压强为1.3×104kPa左右时,CO的平衡转化率已经很高,再增大压强,转化率增大不多,所以没必要再加压增大成本了。
核心考点
举一反三
已知:4 Li(s) + O2 (g) =" 2" Li2O(s) ΔH1
4 LiI(s) + O2 (g) =" 2" I2 (s) + 2 Li2O(s) ΔH2 则下列说法正确的是( )
A.ΔH=1/2ΔH1 -ΔH2 | B.ΔH=1/2ΔH1 +ΔH2 |
C.ΔH=1/2ΔH1 -1/2ΔH2 | D.ΔH=1/2ΔH1 +1/2ΔH2 |
(1)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应的△H________0(选填:“>”、“<”、“=”);在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=_____________.
(2)甲醇是一种重要的能源和化工原料,工业上合成甲醇的反应为:CO+2H2⇌CH3OH.现已知:H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol和-726.5KJ/mol。则:CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学反应方程式 .
(3)在一定温度、压强和催化条件下,工业上用CO和H2反应生成二甲醚,同时产生一种参与大气循环的无机物。则该反应的化学反应方程式为: .
(4)下图左为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图.a电极上发生反应的电极反应式为 .
(5)连接下图右装置的电源为(4)问中的二甲醚燃料电池。接通电源一段时间后,观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色,并逐渐加深。则该装置中的Cu电极应与二甲醚燃料电池中 电极(填a或b)相连。通电时发生反应的总的离子反应方程式为: .
N2(g) + O2(g) = NO2 (g) △H2
N2(g) + H2(g) = NH3 (g) △H3
则反应2NH3 (g) +O2(g) =2NO2 (g) +3H2O(g) 的△H=
A.2△H1+2△H2—2△H3 | B.△H1+△H2—△H3 |
C.3△H1+2△H2+2△H3 | D.3△H1+2△H2—2△H3 |
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)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1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-Q2 ②
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-Q3 ③
常温下,取体积比为4∶1的甲烷和H2的混合气体112 L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为( )
A.4Q1+0.5Q2 | B.4Q1+Q2+10Q3 | C.4Q1+0.5Q2+9Q3 | D.4Q1+2Q2 |
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