一定条件下,向容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),5 min后反应达到平衡时c(CH3OH)为0.2 mol·L-1。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.0~5 min,CO2的平均反应速率为0.04 mol·(L·min)-1
B.反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH<0
C.在T2 ℃时,若反应处于状态D,则一定有v正<v逆
D.若T1 ℃、T2 ℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能达到保护环境和能源再利用的目的,反应方程式为Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示:
温度/℃ | 15 | 50 | 100 |
化学平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列说法正确的是( )。
A.上述正反应为吸热反应
B.15 ℃时,反应[Cu(NH3)]Ac·COCu(NH3)2Ac+CO+NH3的平衡常数为0.5
C.保持其他条件不变,减小压强,CO的转化率减小
D.醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO的吸收没有影响
对于可逆反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )。
A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n(NH3)∶n(O2)=4∶5
B.反应达到平衡时,对体系充入稀有气体并加压,平衡总是向逆反应方向移动
C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动
D.当v正(NH3)∶v正(NO)=1∶1时,说明该化学反应已经达到平衡
在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的浓度变化情况如图,下列说法错误的是( )。
A.反应可表示为3X+Y2Z
B.从反应开始到0.4 s时,以Y表示的化学反应速率为0.25 mol·L-1·s-1
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,正逆反应速率均增大
D.升高温度,平衡常数一定增大
将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:_______________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点___________________________________________________。
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 |
由表中数据判断,ΔH1______0(填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,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________,此时的温度为________(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:______________________________________。