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(1)恒溫下,將amolN2和bmolH2的混合氣體通入一個(gè)2L固定容積的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)。
①若反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí),n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,計(jì)算a值:a=
16
16
。在這5min內(nèi)用氫氣表示的反應(yīng)速率:v(H2)=
0.9mol/(L?min)
0.9mol/(L?min)
。
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體共32mol,其中NH3的含量(體積分?jǐn)?shù))為25%,達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比,a(N2):a(H2)=
1:2
1:2
。
(2)科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。
①1500℃下,將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,則容器內(nèi)的平衡時(shí)壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為
3:5
3:5

②在直接以甲醇為燃料的燃料電池中:若電解質(zhì)溶液為酸性,正極的反應(yīng)式為
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
;若電解質(zhì)溶液為堿性,負(fù)極的反應(yīng)式為
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;燃料電池
【答案】16;0.9mol/(L?min);1:2;3:5;O2+4e-+4H+=2H2O;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:2引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉栴}:
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在載人航天器中,可以利用CO2與H2反應(yīng)生成H2O,通過電解水,從而實(shí)現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
    Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中,能提高反應(yīng)Ⅰ中CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.增加CH4(g)用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO(g)
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下,按水碳比[
    n
    H
    2
    O
    n
    CO
    ]=
    12
    5
    投料,總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO2、H2和CH4的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))如表:
    p(CO2)/MPa 0.30 p(H2)/MPa 0.30 p(CH4)/MPa 0
    則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     
    。
    (3)水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱(如圖1所示),保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi),圖2中b~c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程,實(shí)現(xiàn)該過程的操作方法是
     
    。
    A.噴入冷水(蒸氣)
    B.通過熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫,在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
  • 2.SO2和NO2是形成酸雨的主要成分,也是大氣的污染物,不能隨意排放到空氣中。請(qǐng)回答下列問題:
    (1)已知,常溫下BaSO3的Ksp為5.48×10-7,飽和亞硫酸溶液中c(
    SO
    2
    -
    3
    )=6.3×10-8mol?L-1.有同學(xué)認(rèn)為直接用0.1mol?L-1BaCl2溶液來吸收SO2即可產(chǎn)生沉淀,請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行
     
    (填“可行”或“不可行”)
    (2)已知:
    2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-196.6kJ?mol-1
    2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2=-113.0kJ?mol-1。
    則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)在一定條件下,NO2和SO2在一體積為2L的密閉容器中反應(yīng),開始充入2molNO2和3molSO2,2min后達(dá)到平衡,此時(shí)生成SO3的質(zhì)量為96g,則此時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
     
    ,該溫度下的平衡常數(shù)K=
     
    。
    (4)能說明反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡的是
     
    。
    A.混合氣體的總質(zhì)量不再變化
    B.混合氣體的密度不再變化
    C.混合氣體的顏色不再變化
    D.各物質(zhì)的濃度不再變化
    (5)采用電化學(xué)方法運(yùn)用火力發(fā)電排放出的SO2制取硫酸已成現(xiàn)實(shí)。菁優(yōu)網(wǎng)
    ①原電池法:某化學(xué)小組利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸,裝置如圖1,電極為多孔材料,能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H+的移動(dòng)方向由
     
    (用A、B表示),B電極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    ②電解法:該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后電解NaHSO3溶液制得了硫酸,原理如圖2所示。寫出開始電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:4引用:1難度:0.5
  • 3.低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,低碳經(jīng)濟(jì)的概念在中國(guó)正迅速?gòu)母叨烁拍钛葑兂扇鐣?huì)的行為,在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個(gè)領(lǐng)域都大有作為。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)
    (1)實(shí)驗(yàn)室里常用NaOH溶液吸收CO2,若用100mL 3mol?L-1的NaOH溶液吸收4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2,完全吸收反應(yīng)后,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
     

    (2)工業(yè)上可利用CO或CO2來制備清潔液體燃料甲醇。已知:800℃時(shí),化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0
    反應(yīng)①:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ?mol-1
    反應(yīng)②:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ?mol-1
    寫出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式
     
    ,800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為
     

    (3)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2,紫外線照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示,在0-15h內(nèi),對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是
     
    (填序號(hào))
    (4)一定溫度下,在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②,已知c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線a如圖2所示,在t1時(shí)刻改變一個(gè)條件,曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是
     
    ,若在t1時(shí)刻,將容器體積3L快速壓縮至2L,在圖上畫出變化曲線
    (5)鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇時(shí)首先用Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽(BaCO3).請(qǐng)寫出將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3的離子方程式
     
    該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
     
    (填具體數(shù)字),已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2?L-2,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9mol2?L-2
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    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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