已知某反应A(g)+B(g)??C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH= kJ/mol(用含E1、E2的代数式表示),1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量 (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(15分)
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
(2)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)= 。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b 、
c 。
③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为
;实验a和c的平衡转化率:αa为 、αc为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
利用太阳能分解水产生H2,在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1。
请回答下列问题:
⑴用太阳能分解18g水,需要消耗的能量为 kJ。
⑵ 液态CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学方程式为 。
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳减排的新方向。在容积为2 L的密闭容器中,充2 mol CO2和6 mol H2,由CO2和H2合成甲醇,反应式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃):
①下列说法正确的是
A.温度为T2时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为: v(CH3OH)=nB/tB mol·(L·min)-1
B.T2>T1,T2平衡时,甲醇产量变少,所以该反应为放热反应
C.该反应在T2时的平衡常数比T1时的平衡常数大
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,平衡逆向移动
②能判断该反应已达化学反应限度标志的是 (填字母。
A.H2的百分含量保持不变
B.容器中CO2 浓度与H2浓度之比为1: 3
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO2消耗速率与CH3OH生成速率相等
⑷科学家致力于CO2的“组合转化”技术研究,如将CO2和H2以体积比1∶4比例混合通入反应器,适当条件下,反应可获得一种能源。完成以下化学方程式,就能知道该种能源。
CO2+4H22H2O + 。
⑸ 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,总反应式为:2CH3OH + 3O2=2CO2+4H2O,则正极的反应式为 ;负极的反应式为 。
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(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s) ===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1
②3CO(g)+Fe2O3(s) ===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1
则2Fe2O3(s)+3C(s) ===4Fe(s)+3CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+2H2O(g) ===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
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煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3
则反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH=______。
(2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
②由CO合成甲醇时,CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示,则曲线c所表示的温度为________ ℃。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是____________。
③以下有关该反应的说法正确的是________(填序号)。
A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
D.某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为80%
(3)一定温度下,向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol CH3OH(g),发生反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
0~2 min内的平均反应速率v(CH3OH)=__________。该温度下,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=__________。相同温度下,若开始时加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则__________(填序号)是原来的2倍。
A.平衡常数 B.CH3OH的平衡浓度
C.达到平衡的时间 D.平衡时气体的密度
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(1)1.00 L 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,表示生成1 mol H2O的热化学方程式为_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的标准燃烧热为____________kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为_______________________________________________
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随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
(1)如图是在101 kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。
已知:
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方
程式: 。
(2)将0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是 (填序号)。
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b.当向容器中再充人0. 20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K增大
c.升高温度后,K减小,N02的转化率减小
d.向该容器内充人He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大
②计算产物NO在0~2 min内平均反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1
③第4 min时改变的反应条件为 (填“升温’’、“降温’’)。
④计算反应在第6 min时的平衡常数K= 。若保持温度不变,此时再向容器中充人CO、NO各0.060 mol,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为 ,当有0.25 mol SO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为 mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[ | 达到平衡所需时间/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
投料比[n(H2)/ n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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