铁及铁的氧化物广泛应用于生产、生活、航天、科研等领域,利用Fe2O3与CH4可制备“纳米级”金属铁,回答下列问题:
①3H2(g)+Fe2O3(s)⇌2Fe(s)+3H2O(g) ΔH1=-26.5kJ•mol-1
②CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-160kJ•mol-1
(1)恒温恒容时,加入Fe2O3与CH4发生反应:3CH4(g)+4Fe2O3(s)⇌8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g)。
①该反应的ΔH=+374kJ•mol-1+374kJ•mol-1。
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是 acac。
a.消耗4molFe2O3的同时,消耗3molCO2
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v正(CH4)=2v逆(H2O)
(2)在T℃下,向某密闭容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)发生反应:3CH4(g)+4Fe2O3(s)⇌8Fe(s)+6H2O(l)+3CO2(g)。反应起始时压强为p0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器中n(CH4):n(H2O)=1:1,10min内用Fe2O3(s)表示的平均反应速率为 643643g•min-1;T℃下该反应的Kp=1818(用分压表示,分压=总压×物质的量分数);T℃下若起始时向该容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2O(l)、2molCO2(g),则起始时v(正)<<v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定温度下,密闭容器中进行反应3CH4(g)+4Fe2O3(s)⇌8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g),测得平衡时混合物中某气体物质的体积分数随压强的变化如图所示,则纵坐标表示的含碳物质是 CO2CO2,随着压强增大,纵坐标的体积分数变化的原因是 该反应的正向是气体计量数增大的方向,其他条件不变的情况下,压强增大,平衡逆向移动,CO2体积分数减小;px之后,H2O变成液态,反应前后气体计量数不变,压强对平衡移动影响不大,故CO2体积分数几乎不变该反应的正向是气体计量数增大的方向,其他条件不变的情况下,压强增大,平衡逆向移动,CO2体积分数减小;px之后,H2O变成液态,反应前后气体计量数不变,压强对平衡移动影响不大,故CO2体积分数几乎不变。
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【答案】+374kJ•mol-1;ac;;;<;CO2;该反应的正向是气体计量数增大的方向,其他条件不变的情况下,压强增大,平衡逆向移动,CO2体积分数减小;px之后,H2O变成液态,反应前后气体计量数不变,压强对平衡移动影响不大,故CO2体积分数几乎不变
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:22引用:3难度:0.7
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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