(10分)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(1)某温度下将等物质的量的CH4和H2O(g)充入密闭容器中,使容器体积为2L, 控制容器体积不变,3min时反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.20mol,求①3min内H2的生成速率②CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(需有计算过程)
(2)若和(1)相同的初始条件,但在恒压条件下进行该反应,则达平衡时,CH4的转化率与(1)的比较,是( )
A.增大 B.减小 C. 相等 D.无法确定
(10分)在一定温度下,醋酸溶液存在电离平衡:
CH3COOH CH3COO- + H+
(1)某温度时,0.1mol/L的醋酸溶液中的c(H+) 与0.01mol/L c(H+)的比值 _________________(填“大于”、“小于”或“等于”)10
(2)已知:25℃时,该电离平衡的平衡常数为1.75×10-5
①求该温度时,amol/L的醋酸溶液中c1(H+)=________________mol/L (用含a的代数式表示)。
(12分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压 强/kPa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体 总浓度/ mol·L-1 |
2.4× 10-3 |
3.4× 10-3 |
4.8× 10-3 |
6.8× 10-3 |
9.4× 10-3 |
(1)可以判断该分解反应已经达到平衡的是( )
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
(2)该分解反应的平衡常数表达式为____________________________,根据表中数据,列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数:____________________。(保留两位有效数字)
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量________(填“增加”“减少”或“不变”);
(4)氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“=”或“<”),熵变ΔS________0 (填“>”“=”或“<”)。此反应在该温度下能自发进行原因是 ________ 效应大于 ___________效应.
(11分)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32- +2H+ = I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
|
0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL |
0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL |
H2O的体积/mL |
实验温度 /℃ |
溶液出现蓝色时所需时间/s |
实验1 |
5 |
V1 |
35 |
25 |
t 1 |
实验2 |
5 |
5 |
40 |
25 |
t 2 |
实验3 |
5 |
5 |
V2 |
0 |
t 3 |
(1) 碘酸钾与亚硫酸钠的反应是 ___________________(填反应类型);
(2)该实验的目的是①____________________________________________,
②_____________________________________________________________;
(3)表中V2=___________mL, V1=___________mL
(4)t1_______ t2_________t3(填“<”、“>”或“=”)
(11分)(1)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________;
(2)在体积不变的密闭容器中进行(1)反应,达到平衡后(填“正向移动”、“逆向移动”、“增大”、“减小”或“不变”):
①扩大容器体积,平衡___________,c(H2)____________(与原平衡相比);
②升高温度,正反应速率________ ,逆反应速率___________;
体系的压强__________,平衡___________,平衡常数_____________;
③加入催化剂,H2的物质的量___________________。
( 10分)下列物质:①NaCl固体②无水乙醇③稀硫酸④BaSO4固体⑤冰醋酸⑥H2⑦CO2⑧熔融的KOH(选序号填空)
(1)能导电:_____________(2)非电解质:_____________________
(3)强电解质:_____________(4)弱电解质:____________________
(5)已知25℃时两种酸的电离常数:
Ka(CH3COOH)=1.75×10-5, Ka(HClO)=3.0×10-8
判断该反应是否能发生,若能,完成反应方程式;若不能,无需。
CH3COOH + Ca(ClO)2 ——