化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。
356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为 _______ 。
(2)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-。
已知该电池负极的电极反应为:C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O,则该电池正极的电极反应式为 _______ ,电池工作时,固体电解质里的O2-向 _______ 极移动。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表: T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间 / min |
CO |
H2O(g) |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
0.100 |
0.200 |
0.100 |
0.100 |
4 |
0.100 |
0.200 |
0.100 |
0.100 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
C1 |
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
C2 |
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是 _______ ,第5~6min之间,改变的条件是 _______ 。T℃时该化 学反应的平衡常数是 _______ 。
②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为 _______ 。
③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H _______ 0(填“>”、“=”、“<”).
氨在国民经济中占有重要的地位,请参与下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发 (填:能或否)。
(2)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)的K=0.5,
①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正 V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)
(3)在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填序号) 。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1 |
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2 |
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2 |
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2 |
如图所示,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。在某一时间段t0~t6中反应速率与反应过程的曲线图。试回答下
列问题:
⑴合成氨反应已达平衡状态的时间段为: 。
⑵t1~t2时间段是改变的 条件使平衡向 方向移动;t4~t5时间段是改变的 条件使平衡向 方向移动。
⑶在此过程中,氨的百分含量最高的一段时间是 。
在某温度下,A+B2C反应达到化学平衡。
(1)升高温度时,C的物质的量浓度减小,则正反应是 热反应,υ(正) ,
υ(逆) (“减慢”或“加快”),平衡向 移动。
(2)若B为气态,增大压强平衡不发生移动,则A是 态,C是 态。
(3)若增减B的量,平衡不发生移动,则B是 态。
)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.5 |
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式为K= 。
⑵该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
⑶能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中压强不变 | B.混合气体中c(CO)不变 |
C.υ(正,H2)=υ(逆,H2O) | D.c(CO2)=c(CO) |
⑷某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。试判断此时的温度为 ℃。
在合成氨反应中,测得合成塔入口处N2、H2、NH3气体体积比为6∶18∶1,出口处N2、H2、NH3气体体积比为9∶27∶8,则H2的转化率为______。
在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后充分反应,达到平衡时测得平衡混合物的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为 。若在同一个容器中,在相同的温度下,向容器中充入NH3,为使达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡时相同,则起始时充入的NH3的物质的量为 。
已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2OHCl+HclO。
①常温下,在一个体积为50mL的针筒里吸入40mLCl2后,再吸进10mL水,写出针筒中可能观察到的现象是: 。
②若将此针筒长时间放置,又可能看到变化为: 。
试用平衡移动的观点加以解释: 。
如图所示,温度不变的条件下,某容器分隔A、B两部分,A容器固定不变,B有可移动的活塞,现在A中充入2 molSO2和1 molO2,在B中充入2 molSO3和1molN2,在相同条件下发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),根据下列要求填写空白:
⑴.固定活塞位置在3处不动,达到平衡后,设A中压强为PA,B中压强为PB,则PA与PB的压强是PA PB (填“<”、“>”、“=”)。
⑵.若要使A中与B中平衡状态相同,可移动活塞的位置应在 处。
⑶.若活塞右移到5处,达到平衡后,B中SO3为xmol,A中SO3为y mol,则x和y的关 (填“<”、“>”、“=”),理由是 。
A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率υA=__________,υB=_____________,υC=___________。该反应的化学反应方程式为 。
在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后充分反应,达到平衡时测得平衡混合物的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为 。若在同一个容器中,在相同的温度下,向容器中充入NH3,为使达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡时相同,则起始时充入的NH3的物质的量为 。
)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.5 |
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式为K= 。
⑵该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
⑶能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中压强不变 | B.混合气体中c(CO)不变 |
C.υ(正,H2)=υ(逆,H2O) | D.c(CO2)=c(CO) |
⑷某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。试判断此时的温度为 ℃。
恒温恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
⑴若开始时放入1 molN2和3 mol H2,达到平衡后,生成a mol NH3,这时N2的物质的量为 mol。
⑵若开始时无NH3,只放入N2和H2,达到平衡时生成的NH3的物质的量为3a mol,则开始时放入N2和H2的物质的量分别为 mol和 mol 。[平衡时NH3的质量分数与⑴相同]
⑶若开始时放入x molN2和6mol H2和2mol NH3,达到平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x= ,y= 。平衡时H2的物质的量 (选一个编号)。
A.大于6mol | B.等于6mol |
C.小于6mol | D.可能大于、小于或等于6mol |
作出判断的理由是 。
⑷若在⑶的平衡混合物中,再加入6mol NH3,再次达到平衡后,NH3的质量分数为
。
在298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H =-92.2kJ/mol。在该条件下向一绝热的密闭的容器中加入1mol N2和3mol H2,使之充分反应,测得放出的热量总是小于92.2kJ,其主要原因是 。