在某温度下,反应 ClF(g)+F2(g)⇌ClF3(g) ΔH=+268 kJ·mol-1,在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是
A.升高温度,K不变,平衡向正反应方向移动
B.升高温度,平衡常数变小
C.升高温度,平衡向正反应方向移动,F2 的转化率提高
D.降低温度,单位时间内生成 ClF3 的物质的量增加
下列措施中,一定能使化学平衡移动的是( )
A.改变温度 B.改变压强 C.使用催化剂 D.改变容器体积
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料,有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a. CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ∆H1=+216.4kJ/mol
b. CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H2=–41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) ∆H= _____________。
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是_____________(填序号)
A.和的转化率相等 B.反应体系密度保持不变
C.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相同
D.容器内气体浓度c(N2):c(H2):c (NH3)=1:3:2
②P1_____P2 (填“>” “<”“=”或“不确定”,下同);反应的平衡常数:C点______B点_______D点。
③C点的转化率为________;在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率:υ(A)__________υ(B)。
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为_____________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_____________L。
用酸性KMnO4溶液与H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素,一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图所示:
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 20mL 0.1mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL 0.01mol·L-1KMnO4溶液 |
② | 20mL 0.2mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL 0.01mol·L-1KMnO4溶液 |
(1)写出该反应的离子方程式__________________________________________。
(2)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是______>______(填实验序号)。
(3)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4-)=______ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL)。
(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定_________________________来比较化学反应速率。
(5)小组同学发现反应速率变化如图,其中t1-t2时间内速率变快的主要原因可能是:①反应放热,②___________________。
开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H= -90.8kJ•mol-1。
①某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为____,以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=______。
②要提高反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是_______。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)①氢氧燃料电池是一种高效无污染的清洁电池它分碱性(用KOH做电解质)和酸性(用硫酸做电解质)燃料电池。如果是酸性燃料电池,则正极反应方程式是____________。
②科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为__________。
图为CH4燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒):
(1)____(填A或B)处电极入口通甲烷,其电极反应式为__________。
(2)该燃料电池工作时溶液中的K+向_____(填A或B)极移动。
(3)现有500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液,其中c(NO3-)=6.0mol·L-1,若以CH4燃料电池作为外接电源,且两极均用石墨作电极电解此混合溶液,工作一段时间后,电解池中两极均收集到22.4 L气体(标准状况,下同),则燃料电池消耗CH4体积为________L;假定电解后溶液体积仍为500 mL,原混合溶液中c(K+)为_______mol·L-1。