合成氣(CO、H2)是一種重要的化工原料,在化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。工業(yè)上,利用水煤氣法制取合成氣(CO和H2),其中發(fā)生的一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH。
(1)已知:CO;H2的燃燒熱(ΔH)分別為-283.0 kJ?mol-1,-285 kJ?mol-1.H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0 kJ?mol-1
①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=-42-42kJ?mol-1
②鍵能是指斷裂1 mol化學(xué)鍵生成氣態(tài)原子吸收的熱量(kJ)。幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示。
化學(xué)鍵 | CO | H-O | CO2(C═O) | H-H |
鍵能/kJ?mol-1 | E(CO) | 462.8 | 803 | 436.0 |
1074.4kJ/mol
1074.4kJ/mol
。(2)在830℃時(shí),體積均為2L的甲、乙兩個(gè)密閉容器中,分別投入2 molCO(g)和2 molH2O(g)。甲在恒容條件下達(dá)到平衡,乙在恒壓條件下達(dá)到平衡。測(cè)得甲中H2的平均牛成速率為.0.1 mol?L-1?min-1,從反應(yīng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)5 min達(dá)到平衡。
①CO的平衡轉(zhuǎn)化率:甲
=
=
乙(填“>,’’<”或““=’)。②下列情況能說(shuō)明乙中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
B
B
(填字母)。A.混合氣體總壓強(qiáng)保持不變
B.CO和CO2的消耗速率相等
C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變
D.CO2和2的體積分?jǐn)?shù)之比不再變化
③上述反應(yīng)的速率表達(dá)式:v正=k正?c(CO)?c(H2O),v逆=k逆?c(CO2)?c(H2)(k正、k逆為化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān))。
k
正
k
逆
1
1
若達(dá)到平衡后,將溫度由830℃調(diào)節(jié)至850℃,速率常數(shù)之比k
正
k
逆
減小
減小
(填“增大”“減小”或“不變“)(3)在恒容密閉容器中加入適量催化劑,充入一定量H2和CO合成甲醇:2H2 (g)+CO(g)?CH3OH(g),測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示。
溫度在T1~T2時(shí),
催化劑
催化劑
起主要作用(填反應(yīng)條件,下同)。溫度高于T2時(shí),溫度
溫度
起主要作用。(4)CO和H2的混合氣體與空氣構(gòu)成堿性(KOH為電解質(zhì)。)燃料電池。若CO和H2體積比為1:2:,碳元素僅轉(zhuǎn)化成KHCO3.負(fù)極總反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。
CO+2H2+7OH--6e-=+5H2O
HCO
-
3
CO+2H2+7OH--6e-=+5H2O
。HCO
-
3
【答案】-42;1074.4kJ/mol;=;B;1;減?。淮呋瘎?;溫度;CO+2H2+7OH--6e-=+5H2O
HCO
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:3難度:0.6
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3