题目
题型:不详难度:来源:
(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 |
(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是
实验编号 | 反应物投入量 | 平衡时H2浓度 | 吸收或放出的热量 | 反应物转化率 |
A | 1、1、0、0 | c1 | Q1 | α1[来源:] |
B | 0、0、2、2 | c2 | Q2 | α2 |
C | 2、2、0、0 | c3 | Q3 | α3 |
(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是 。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是 、
(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。
答案
解析
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
起始量(mol) 1 2 0 0
转化量(mol) x x x x
平衡量(mol) 1-x 2-x x x
根据平衡常数知
解得x=2/3,所以平衡后CO的转化率为是66.7%。
(2)因为反应前后体积,即改变压强平衡不会发生移动,根据所给的反应物投入量来看ABC就是等效的,虽然氢气的含量,但氢气的浓度不同,其中BC相等且都是A的2倍。根据500℃平衡常数可计算出A中反应物的转化率均是75%【计算方法同(1)】,即平衡时A中CO、H2O、H2、CO2分别是0.25mol、0.25mlol、0.75mol、0.75mol,则平衡时B、C中CO、H2O、H2、CO2分别都为0.5mol、0.5mol、1.5mol、1.5mol。即B、C中转化率分别是25%和75%。A中放热Q1,所以反应热是-2Q1kJ·mol-1。则C中放热2Q1,B中吸热Q1。答案AD正确。
(3)因为体系绝热,而反应是放热反应,所以压强会发生变化,①⑤可以。反应前后气体质量和容器的体积均不发生变化,所以密度不变,②不可以。反应前后气体质量和物质的量均不发生变化,所以相对分子质量不变,③不可以。④⑥符合化学平衡的概念正确。答案是②③。
(4)由图像可知t2时刻CO浓度减小,CO2浓度增大,因此改变的条件是降低温度,或增加水蒸汽的量。t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,平衡不移动,但物质的浓度均增大,都变为原来大2倍,如图所示:
核心考点
试题【(14分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
回答下列问题:
(1)上述反应中需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)工业上处理含Cr2O72-的废水时,一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+,以碳为阴极,铁作阳极,电解处理含NaCl、Cr2O72-的酸性废水。写出电极反应和溶液中进行的反应的离子方程式:
阳极 阴极
溶液中
(3)反应⑤是可逆反应,在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色逐渐变成橙色,写出该反应的离子方程式 。
(1)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道,在光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时,该反应过程和能量的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式 。
②a和b相比,二者的平衡常数关系是Ka Kb(填“>”、“=”或“<”)
③升高温度,平衡时NH3的含量 (填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的N2和H2发生反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH <0。400℃时,K= 0.5,某一时刻测得N2、H2和NH3三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol,则该反应的v正(N2) v逆(N2)(填 “>” 、“="”" 或 “<”)
(3)NH3的催化氧化反应是工业制HNO3的关键步骤,测得某温度下固定容积的容器中的数据为:
浓度mol.L-1 时间 | c(NH3) | c(O2) | c(NO) |
0min | 1.000 | 1.600 | 0.000 |
2min | 0.600 | a | 0.400 |
4min | 0.500 | 0.975 | 0.500 |
6min | 0.500 | 0.975 | 0.500 |
8min | 0.700 | 1.225 | 0.750 |
②在第8min时改变条件,你认为改变的条件可能是 。
(4)常温下,向0.001 mol·L-1的AlCl3溶液中通入NH3直至过量,现象 ,当PH = 时,开始生成沉淀(已知:Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33)。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将 。
A.向正方向移动 | B.向逆方向移动 | C.处于平衡状态 | D.无法判断 |
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=-1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为 ,(3分)随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为 一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 mL(3分)(标况下)。
Ⅰ氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:(g)+ (g)=(g)+(g) = +
(g)+ (g)=(g)+(g)= +
(1)氢气作为新能源的优点 。(答2点)
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。(g)与(g)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为 。
(3)HO的热分解也可得到H,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是 、 。
Ⅱ(4)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是 。
(5)下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A是铂电极,B是石墨电极,C是硫酸—硫酸铵,阴极的电极反应式是 。
②利用该装置可制得少量过氧化氢:在阳极上SO42—被氧化成S2O82—(过二硫酸根离子),S2O82—与H2O反应生成H2O2,S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,该燃料电池理论上需消耗 molN2H4。
(6)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
①装置丙中溶液的P H 。(填“变大”“变小”或“不变”)
②四种金属活泼性由弱到强的顺序是 。
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