我国在CO利用方面取得突破性进展。回答下列问题:
(1)CO可用于合成甲醇,热化学方程式为。已知有关化学键的键能数据如下:
化学键 | |||||
E | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算________。
(2)一定温度下,将CO和按照物质的量之比1:2充入容积为2L的密闭容器中,发生上述反应,保持温度和体积不变,反应过程中CO的物质的量随时间变化如图所示。
①0—10min内的平均反应速率为________;该反应的平衡常数________。
②15min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和各0.3mol,平衡将________填“向左”“向右”或“不”移动。若改变外界反应条件,导致发生如上图所示的变化,则改变的条件可能是________填字母。
增大CO浓度 升温 减小容器体积 加入催化剂
(3)CO可制成碱性燃料电池,工作原理如图,电极M上发生的电极反应式为________;当外电路通过电子0.2min时,消耗空气的体积在标准状况下为________L。在空气中氧气约占总体积的
水煤气变换是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数的表达式为________。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如下图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的________填“”“”或“”,该历程中最大能垒活化能________eV。
(3)已知800℃时, 。800℃时,在密闭容器中将等物质的量的和混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中的物质的量分数为________保留2位有效数字。
(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系如图所示,催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的和相等、和相等,已知在467℃和489℃时,平衡常数K均大于1。
①计算在30—90min内,曲线a的反应的平均速率________,曲线b的反应的平均速率________(保留两位有效数字),据此推测:曲线a、b对应的温度________(填“相同”或“不相同”)。
②该反应在不同温度下的平衡常数:K(467℃)________ K(489℃)填“”或“”,曲线a对应的温度________填“467”或“489”。
③许多实验表明,其他条件相同时,升高温度反应速率增大,降低温度反应速率减小。试分析在30—90min,的原因是________。
磷单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入,发生反应,经过一段时间后达测平衡,反应过程中测定的部分数据如图。反应在前50s的平均速率___________。反应达到平衡后,升高温度,则v逆________填“增大”“减小”或“不变”,再次达到平衡后,的平衡浓度为,则反应_______填“”“”或“”
(2)温度为T℃时,若平衡时体系的总压强为p,该反应的平衡常数________。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
(3)温度为T℃时,上述反应若在恒压容器中进行,则达到平衡后,的物质的量_________填“大于”“小于”或“等于”。
(4)已知水解可生成亚磷酸。常温下,的溶液的,亚磷酸与足量的NaOH溶液反应生成。则的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________。
(5)亚磷酸具有强还原性,可被氧化为。与NaOH溶液反应,反应混合物中含磷各微粒的分布分数平衡时某微粒的浓度占微粒浓度之和的分数与pH的关系如图所示。
①为获得尽可能纯的,pH应控制在___________。
②已知:25℃时,,,,则时,溶液中___________。
氮氧化物在含能材料、医药等方面有着广泛应用。请回答:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中可发生下列反应:
①该反应自发进行的条件是________。
②下表为反应在温度下的部分实验数据:
0 | 500 | 1000 | |
在500s时,________填“”、“”或“”。若在温度下进行实验,1000s时测得反应体系中浓度为,则________填“”、“”或“”。
(2)在与之间存在反应:。将放入1L恒容密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。
①337.5K时,反应平衡常数________。
②已知:
则反应的________。
(3)某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂,装置如下、d为惰性电极:
已知:无水硝酸可在液态中发生微弱电离。写出生成的电极反应式________。
氢能源是公认的环境友好型二次能源,对其开发和利用是科研领域研究的热点。
回答下列问题:
(1)甲烷与水蒸气的催化反应可制备和合成气。
已知:Ⅰ;
Ⅱ。
①制备合成气反应的热化学方程式为_________。
②制备合成气时,会因副反应而使合成气产率降低。有利于降低副反应的反应条件为________任写一点;有利于提高制备合成气反应选择性的关键因素为_____。
③一定温度下,向5L恒容密闭容器中充入和,只发生反应Ⅱ。10min达到平衡时测得CO的体积分数为。则0—10min内,用浓度变化表示的平均反应速率______;下列事实能说明该反应达到平衡状态的是____填选项字母。
A 混合气体密度不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变
C 容器内气体压强不再改变 断裂键同时断裂键
(2)部分合金可用于氢能源的存储。一定温度下,某储氢合金的储氢效率固相中氢原子与金属原子的数目之比与温度和氢气的平衡压强的关系如图所示。在OA段,氢溶解于M中形成固溶体;在AB段,发生氢化反应的化学方程式为。
①时,该反应的平衡常数__________用含的代数式表示,为用分压表示的平衡常数。
②_________________填“”“”或“”。
③当反应处于图中a点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达到平衡后反应可能处于图中的______________点填“b”“c”或“d”。
(3)氢能源在电化学领域的一种存储和应用的原理为,充电时的阳极反应式为_____________。
氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
。在某温度下,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数