工業(yè)上常以水煤氣為原料制備氫氣或甲醇,其主要反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH稱為CO催化變換反應(yīng),請回答下列問題。
(1)已知在25℃時:
2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-222kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-484kJ/mol
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-394kJ/mol
則25℃時,CO催化變換反應(yīng)的ΔH=-41 kJ?mol-1-41 kJ?mol-1。
(2)某溫度下CO催化變換反應(yīng)平衡常數(shù)為9,反應(yīng)開始時CO(g)和H2O(g)的濃度都是0.01mol/L,達(dá)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為 75%75%;在該溫度下,若起始時c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.02mol/L,反應(yīng)一段時間后,測得c(H2)=0.005mol/L,則此時該反應(yīng)v正>>v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)恒溫恒容條件下,判斷CO催化變換反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有 DEDE。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
B.容器中H2O(g)的濃度與CO2的濃度相等
C.容器中混合氣體的密度保持不變
D.CO的生成速率與H2的生成速率相等
E.2molH-O鍵斷裂的同時有1molH-H鍵斷裂
(4)在CO催化變換反應(yīng)的產(chǎn)物中補(bǔ)充氫氣可以用于工業(yè)制備甲醇:3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),當(dāng)起始投料n(H2)n(CO2)=3時,在不同條件下達(dá)到平衡,測得體系中甲醇物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH),如圖所示,a線表示在t=250℃下的x(CH3OH)~p、b線表示在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t。
①根據(jù)圖像判斷該制備甲醇反應(yīng)ΔH <<0。
②已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù),用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp),則250℃時,當(dāng)x(CH3OH)=0.10時,計算該反應(yīng)Kp=(9×105Pa×0.1)2(9×105Pa×0.6)3×(9×105Pa×0.2)(9×105Pa×0.1)2(9×105Pa×0.6)3×(9×105Pa×0.2)(只需列出計算表達(dá)式)。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
(
9
×
1
0
5
P
a
×
0
.
1
)
2
(
9
×
1
0
5
P
a
×
0
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6
)
3
×
(
9
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1
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【答案】-41 kJ?mol-1;75%;>;DE;<;
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1
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.
2
)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:1難度:0.6
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1.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 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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,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,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,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 -
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:163引用:26難度:0.3
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