甲醇是一种重要的可再生能源。
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH =a KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH =b KJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式: 。
(2)还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡,用H2表示平均反应速率v(H2)= 。
甲图
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如乙图所示。
乙图
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。(填字母)
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍 B.H2的体积分数不再改变
C.体系中H2的转化率和CO的转化率相等
D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小PA________PB(填“>、<、=”)。
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10molCO和20 molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。
(4)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极)。若KOH溶液足量,则写出电池总反应的离子方程式:__________。
氮的氢化物——氨,是重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。而烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。
(1)合成氨原料氢气的一个制备反应为:CO+H2O(g)CO2+H2
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_________(填计算结果)。
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=______________________。
(2)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);
△H=-905kJ·mol-1
不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时,
NO产率下降的原因____________。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g); ΔH=+180kJ·mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为______________________。
(4) 以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,
在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极
反应可表示为_________。
一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2 和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O,700℃条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
D.容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 | 温度/℃[ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol[来] | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=2.0×10-2mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g) Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=(a—b)/t1 mol/(L.min)
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率V逆
D.M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率减小
臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
A | B | C | D |
升高温度, 平衡常数减小 | 0~3s内,反应速率为: v(NO2)=0.2mol·L-1 | t1时仅加入催化剂, 平衡正向移动 | 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2) |