鐵及鐵的氧化物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、航天、科研等領(lǐng)域,利用Fe2O3與CH4可制備“納米級(jí)”金屬鐵,回答下列問(wèn)題:
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)恒溫恒容時(shí),加入Fe2O3與CH4發(fā)生反應(yīng):3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g)。
①該反應(yīng)的ΔH=+374kJ?mol-1+374kJ?mol-1。
②下列條件能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 acac。
a.消耗4molFe2O3的同時(shí),消耗3molCO2
b.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
d.v正(CH4)=2v逆(H2O)
(2)在T℃下,向某密閉容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)發(fā)生反應(yīng):3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(l)+3CO2(g)。反應(yīng)起始時(shí)壓強(qiáng)為p0,反應(yīng)進(jìn)行至10min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得此時(shí)容器中n(CH4):n(H2O)=1:1,10min內(nèi)用Fe2O3(s)表示的平均反應(yīng)速率為 643643g?min-1;T℃下該反應(yīng)的Kp=1818(用分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));T℃下若起始時(shí)向該容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2O(l)、2molCO2(g),則起始時(shí)v(正)<<v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定溫度下,密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g),測(cè)得平衡時(shí)混合物中某氣體物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化如圖所示,則縱坐標(biāo)表示的含碳物質(zhì)是 CO2CO2,隨著壓強(qiáng)增大,縱坐標(biāo)的體積分?jǐn)?shù)變化的原因是 該反應(yīng)的正向是氣體計(jì)量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),CO2體積分?jǐn)?shù)減??;px之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變,壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變該反應(yīng)的正向是氣體計(jì)量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),CO2體積分?jǐn)?shù)減??;px之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變,壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】+374kJ?mol-1;ac;;;<;CO2;該反應(yīng)的正向是氣體計(jì)量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),CO2體積分?jǐn)?shù)減?。籶x之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變,壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:22引用:3難度:0.7
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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