一碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物(如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料,用化工的方法制造產(chǎn)品的化學(xué)體系的總稱。我國(guó)能源比較豐富,煤的探明儲(chǔ)量 6000 億噸,居世界第三位,因此,發(fā)展一碳化學(xué)有著優(yōu)越的條件和光明的前途。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題。
(1)已 知 在 一 定 溫 度 下 有 如 下 反 應(yīng):
Ⅰ.C(s)+CO2(g)?2CO(g)ΔH1=a kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)ΔH2=b kJ/mol
Ⅲ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH3
則ΔH3=(a+b)kJ/mol(a+b)kJ/mol。
(2)在一恒容的密閉容器中,加入 1mol CO(g)、2mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng) CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)ΔH,CO 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
①該反應(yīng)的ΔH <<0(填“<”或“>”)。
②在某溫度下,能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 acac。
a混合氣體中 c(CO)不變b。c(CO)=c(CO2)
c.v 正(H2O)=v 逆(H2)d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
③A 點(diǎn)時(shí) H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為 20%20%。
④在體積不變時(shí),要增大該反應(yīng)的正反應(yīng)速率可采取的措施是 升高溫度、使用催化劑、充入CO或H2O升高溫度、使用催化劑、充入CO或H2O(寫兩條)。
⑤A 點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 0.170.17(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
⑥若在該容器中充入 2mol CO 和 3mol 水蒸氣進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)與 H2的體積分?jǐn)?shù)相等,則平衡后 CO 的體積分?jǐn)?shù)為 10%10%。
【答案】(a+b)kJ/mol;<;ac;20%;升高溫度、使用催化劑、充入CO或H2O;0.17;10%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:3難度:0.8
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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