实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:K=c(H2 )•c(CO)c(H2O),它所对应的化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 kJ/mol-246.4 kJ/mol;二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
c
(
H
2
)
•
c
(
CO
)
c
(
H
2
O
)
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数 K | 9.94 | 9 | 1 |
吸热
吸热
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:75%
75%
。(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等,对反应N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图甲所示。下列说法正确的是
D
D
。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃时,将mmolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加nL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将
逆向
逆向
(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为 m
200
n
m
200
n
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图乙所示,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①溶液中H+的移动方向由
B
B
极到 A
A
极;(用A、B表示)②B电极的电极反应式为
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
。【答案】C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);-246.4 kJ/mol;CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+;吸热;75%;D;逆向;;B;A;SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
m
200
n
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:34引用:1难度:0.6
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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。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(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
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3