(14分)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1
某科学实验将6molCO2和8molH2充入体积为2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是__________,最小的是__________。
A.0~1min B.1~3min C.3~8min D.8~11min
(3)如果体积可变,仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是__________ ,曲线II(更快平衡)对应的实验条件改变是___________ 。
(4)求平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K。(写出计算过程)
(8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(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 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)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. v正(H2)=v逆(H2O) d. c(CO2)=c(CO)
(4)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_____________
(6分).某反应2A B+C,在某一温度时,达到平衡。
①.若B是固体,降低压强时,平衡向左移动,则A是___________态。
②.若A、B都是气态,加压时,平衡不移动,则C为 态。若同时该反应为 热(填吸或放),则该反应为自发反应。
(8分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1) 图中E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点 (填“升高”还是“降低”),△H (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)图中△H= KJ·mol-1。
(5分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
(1)(3分)该反应的热化学方程式为
(2)(2分)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的放热反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),673K、30MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如下图所示,下列说法正确的是:
A.点a的正反应速率比点b的大
B. 点c处反应达到平衡
C. 点d (t1时刻)和点e (t2时刻)处n(N2)相等
D.其他条件不变,升温到773K下,反应至t1时刻, n(H2)比上图中的d点值要大