题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通
下面为CO2加氢制取乙醇的反应:
2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
△H=QkJ/mol (Q>0)
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图1所示.完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是 (选填序号).
(2)图1中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数 yR= %.
(3)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图2所示.
①该工艺中能量转化方式主要有
②电解时,生成乙烯的电极反应式
(4)在3L容积可变的密闭容器中发生反应,H2(g)+CO2(g)⇌H2O (g)+CO(g)已知c(CO)﹣反应时间t变化曲线Ⅰ如图3所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用.请回答下列问题:
(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一.
已知:①Fe3O4(s)+4C(s)⇌3Fe(s)+4CO(g)△H=+646.0kJ•mol﹣1
②C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)△H=+172.5kJ•mol﹣1
则Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g)△H={#blank#}1{#/blank#} .
(2)反应Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)△H的平衡常数为K,在不同温度下,K值如下:
温度/K | 973 | 1173 | 1373 | 1573 |
K | 1.47 | 2.15 | 3.36 | 8.92 |
①从表中数据可推断,该反应是{#blank#}2{#/blank#} (填“放热”或“吸热”)反应.
②温度为973K时,在某恒容密闭容器中发生上述反应.下列有关说法能说明该反应已达到平衡状态的是{#blank#}3{#/blank#} (填字母).
A.c(CO2)=c(CO) B.v正(CO2)=v逆(CO)
C.体系压强不变 D.混合气体中c(CO)不变
(3)如图图1、2表示反应:H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H>0有关量与反应时间之间的关系:
①图2中若t1=0.5min,则0~t1时间段内,H2O的平均反应速率v(H2O)={#blank#}4{#/blank#} mol•L﹣1•s﹣1 .
②图1中t2时刻改变的条件是{#blank#}5{#/blank#} (任写两种,下同);图2中t2时刻改变的条件是{#blank#}6{#/blank#} .
(4)水煤气中的CO和H2均可作为燃料电池的燃料.若在某燃料电池一极通入CO,另一极通入O2和CO2 , 熔融碳酸钠作为电解质,工作时负极反应式为{#blank#}7{#/blank#} ;若使用该电池电解熔融Al2O3制取10.8g Al,则理论上需要氧气的体积为{#blank#}8{#/blank#} L
(标准状况下).
向一体积不变的密闭容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件.
已知t3﹣t4阶段为使用催化剂;图1中t0﹣t1阶段c (B)未画出.
(1)若t1=15min,则t0﹣t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)={#blank#}1{#/blank#}
(2)(2)t4﹣t5阶段改变的条件为 减小压强 , B的起始物质的量为{#blank#}2{#/blank#} .各阶段平衡时对应的平衡常如表所示:
t1~t2 | t2~t3 | t3~t4 | t4~t5 | t5~t6 |
K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
则K1={#blank#}3{#/blank#} (保留两位小数),K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为{#blank#}4{#/blank#} (用“>”“<”或“=”连接).
(3)t5﹣t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,写出此温度下该反应的热化学方程式:{#blank#}5{#/blank#}
(4)在相同条件下,若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,达到平衡时体系中各物质的量与t1时刻相等,a、b、c要满足的条件为{#blank#}6{#/blank#}
工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应在一定条件下制备新型燃料甲醇,反应如下:
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2
请按要求回答下列问题:
(1)将0.20molCH4和0.30molH2O(g)通入容积为2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如图1.当温度不变缩小体积时此反应的逆反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”){#blank#}1{#/blank#} ;△H1{#blank#}2{#/blank#} 0,pl{#blank#}3{#/blank#} p2(均填“<”、“=”或“>”);pl、100℃时平衡常数的值K={#blank#}4{#/blank#} .
(2)为了探究反应②合成甲醇适宜的温度和压强,某同学设计了以下三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在空格中填入剩余的实验条件数据.
实验编号 |
T/℃ |
n(CO)/n(H2) |
p/MPa |
Ⅰ |
150 |
|
0.1 |
Ⅱ |
{#blank#}5{#/blank#} |
{#blank#}6{#/blank#} |
5 |
Ⅲ |
300 |
{#blank#}7{#/blank#} |
{#blank#}8{#/blank#} |
若在300℃时其他条件不变,将该反应容器容积压缩到原来的l/2,重新平衡时CH3OH的物质的量的变化是{#blank#}9{#/blank#} ,K的变化是{#blank#}10{#/blank#} (均填“增大”,“减小”或“不变”).
(3)已知在常温常压下:2CH3OH(I)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJ/mol
H2O(g)=H2O(I)△H=﹣44.0kJ/mol,请计算32g新型燃料甲醇完全燃烧生成液态水放出热量为{#blank#}11{#/blank#} kJ.
(4)新型燃料甲醇还可以用做燃烧电池,其反应原理如图2所示,电池工作时电子移动方向是(极板用M、N表示){#blank#}12{#/blank#} ,负极电极反应式为 {#blank#}13{#/blank#} .若以该燃料电池作为电源,用石墨作电极电解500mL饱和食盐水,当两极共收集到1.12L(标准状况下、不考虑气体的溶解及反应)时,常温下所得溶液的pH={#blank#}14{#/blank#} (假设反应前后溶液体积不变).
试题篮