(15分)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2 (g)+3H2(g)CH3OH g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
起始量 |
1molCO2(g)、3molH2(g) |
1molCH3OH(g)、1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
C |
0.3mol/L |
平衡时能量变化 |
放出akJ |
吸收bkJ |
请回答:
①写出a、b的关系式:_______。
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是________。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2 (g)+ CH4 (g) 2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则该反应的焓变△H 0(填“大于”、“小于”或“等于”),压强P1______P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:(正)_________(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是 。在恒温恒压下的密闭容器中通入n(NO)/n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1叫的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:
上述图像中 为甲酸的滴定曲线,M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。