实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源.
Ⅰ.目前工业上有一种方法是用CO2与H2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+ H2O(g),图1表示该反应过程中能量变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是 (填字母).
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= .
②H 2的平衡转化率为 .
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母).
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化抽出 C.选择高效催化剂
Ⅱ. 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),,其中化学平衡常数K和温度的关系如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的平衡常数表达式K= 此反应为 反应(填“放热”或“吸热”)
(2)在830℃下,在10L容器中含有1molCO2、 1.2molH2、 0.75molCO、 1.5molH2O,则此时反应v(N2)正________ v(N2)逆(填“>”、“<”、“=”),对此反应状态的描述正确的为 (填下列序号)
A.恰好处于平衡状态 B.向正反应方向进行 C.向逆反应方向进行
(1)已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl (g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1。其它相关数据如下表:
| H2(g) | Cl2 (g) | HCl (g) |
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ | 436 | 243 | a |
则表中a为______________。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式__________________________
(3)已知:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_____________________;
在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
下列说法错误的是( )
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以使平衡发生移动
增大压强,对已达平衡的反应3A(g)+B(g)====2C(g)+2D(s)产生的影响是( )
A.正反应速率加大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正、逆反应速率都加大,平衡不发生移动
D.正、逆反应速率都加大,平衡向正反应方向移动
N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在2 L固定容积的密闭容器中发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中,正确的是( )
A.0~20 s内平均反应速率v(N2O5)=0.1 mol·(L·s)-1
B.10 s时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.20 s时,正反应速率大于逆反应速率
D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化
如下图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是( )
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-→H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过0. 2NA个电子时,两极共产生0. 1 mol气体