(14分)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
化学键 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol)
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 4mol NH3 |
NH3的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法正确的是
A.2 c1>c3 B.a+b=92.4 C.2 p1<p3 D.α1+α2>1
在pH相同,体积相等的盐酸A和醋酸溶液B中,分别加入等质量的锌,若反应停止后,有一份溶液中锌有剩余,则正确的判断是
①反应所需时间B>A ②开始时反应速度A>B ③参加反应的锌的质量B>A
④整个反应阶段平均速率B>A ⑤盐酸中锌有剩余 ⑥乙酸溶液中锌有剩余
⑦盐酸中放氢气多 ⑧乙酸溶液中放氢气多
A.③④⑤⑧ B.①③⑥⑦ C.①②③⑥ D.②③④⑤
室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)cCuSO4(s)+5H2O(l), 热效应为△H3。下列判断正确的是
A.△H2>△H3 B.△H1<△H3 C.△H1+△H3 =△H2 D.△H1+△H2 >△H3
pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液,分别用蒸馏水稀释到原来的X倍、Y倍、Z倍,稀释后三种溶液的pH相同,则X、Y、Z的关系是
A.X=Y=Z B.X>Y=Z C.X<Y=Z D.X=Y<Z
在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是
A.A的转化率变小 B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大 D.a > c+d