题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为 。该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。
① 在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是
A.体系压强不再变化 | B.H2与CO的物质的量之比为1:1 |
C.混合气体的密度保持不变 | D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变 |
答案
(1) +248
(2) ①p4>p3>p2>p1
②0.032mol·L-1·min-1 1.64
(3) ① AC ② 逆 变化曲线见右图
解析
试题分析:(1)已知
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484 kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=-802 kJ·mol-1
根据盖斯定律,③-②-①得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),故△H=△H3-△H2-△H1=-802 kJ·mol-1+484 kJ·mol-1+566 kJ·mol-1=+248kJ·mol-1。(2)①反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)为气体分子数增加的反应,当温度一定时,减小压强,可增大CH4的转化率,从图像可知,相同温度下,按p4、p3、p2、p1的顺序CH4的转化率增大,所以p4>p3>p2>p1。②根据X点CH4的转化率求得各物质的平衡浓度分别为:c(CH4)= c(CO2)=0.02mol·L-1,c(CO)= c(H2)=0.16mol·L-1,
故v (CO) = = 0.032mol·L-1·min-1;K = = = 1.64(mol·L-1)2(通常不必写单位)。(3)①A项,恒容条件下,随着反应的进行,气体的物质的量增加,压强增大,若体系压强不变,说明达到了平衡状态;B项,从反应物出发建立平衡,则生成的CO和H2的物质的量总是相等的,所以当H2与CO的物质的量之比为1:1时不能确定是否达到平衡状态;C项,随着反应的进行,气体的质量增加,而体积不变,所以密度增大,当气体密度不变时,可以认定达到了平衡状态;D项,只有当反应完全生成CO和H2时,气体平均相对分子质量才能等于15,但一定条件下的可逆反应是不能进行完全的,所以不会出现D项所描述的状态。②加压时,平衡向着气体分子数减小的方向即逆反应方向移动;平衡气体的平均相对分子质量为M = = 12g·mol-1,从化学方程式可看出,当正(逆)向平衡移动时,气体的质量变化增加(减少)12g,而气体的物质的量相应增加(减少)1mol,所以混合气体的相对分子质量并不发生变化,即M恒定为12g·mol-1。
核心考点
试题【(14分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H】;主要考察你对化学反应速率等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.t1时,正反应速率大于逆反应速率 |
B.t2时,达到该条件下的最大反应限度 |
C.t2- t3,反应不再发生,各物质的浓度相等 |
D.t3后,该反应的反应限度有可能被外界条件改变 |
A.v (A)=0.40mol•L-1•s-1 B.v (B)=0.50mol•L-1•s-1
C.v (C)=0.36mol•L-1•s-1 D.v (D)=0.30mol•L-1•s-1
(1)上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在一定温度下,上述反应在4L密闭容器内进行,用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示:
①M、N表示的物质分别为 、 。
②比较t2时刻,正逆反应速率大小(正) (逆)。
(填“>”、“=”、“<”)。.
③若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为 。
④t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为 。
(4)①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,某电极上发生的电极反应为:A极H2-2e-+O2-===H2O;则A极是电池的 极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放,经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质允许O2-在其间通过,其工作原理如图⑷所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O2的载体。
Ⅰ.该电池的正极为 (填a或b);O2 流向 (填 “正极”或“负极”)
Ⅱ.该电池的正极反应式为 ,负极反应式为 。
(1)H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了甲、乙两种实验装置。
若利用甲实验,可通过观察________现象,从而定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是________;若利用乙实验可进行定量分析,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是________。
(2)在含有表面活性剂的酸性水溶液中,以碳为电极,通直流电进行电解可制取氢气和过氧化氢,过氧化氢在 (填“阴极”、“阳极”)产生。
以H2O2和硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源。其工作原理如图所示,写出a极上的电极反应式: ,正极材料采用MnO2,MnO2除了作电极材料之外还可能具有的作用为
(3)锗(Ge)与碳是同主族元素,最新研究表明有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与NaOH 溶液反应,但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,其化学方程式为 。
A.v(NH3)=v(O2) | B.v(O2)=v(H2O) |
C.v(NH3)=v(H2O) | D.v(O2)=v(NO) |
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