鐵及鐵的氧化物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、航天、科研等領(lǐng)域,利用Fe2O3與CH4可制備“納米級”金屬鐵,回答下列問題:
①3H2(g)+Fe2O3(s)?2Fe(s)+3H2O(g) ΔH1=-26.5kJ?mol-1
②CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-160kJ?mol-1
(1)恒溫恒容時,加入Fe2O3與CH4發(fā)生反應(yīng):3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g)。
①該反應(yīng)的ΔH=+374kJ?mol-1+374kJ?mol-1。
②下列條件能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 acac。
a.消耗4molFe2O3的同時,消耗3molCO2
b.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
d.v正(CH4)=2v逆(H2O)
(2)在T℃下,向某密閉容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)發(fā)生反應(yīng):3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(l)+3CO2(g)。反應(yīng)起始時壓強(qiáng)為p0,反應(yīng)進(jìn)行至10min時達(dá)到平衡狀態(tài),測得此時容器中n(CH4):n(H2O)=1:1,10min內(nèi)用Fe2O3(s)表示的平均反應(yīng)速率為 643643g?min-1;T℃下該反應(yīng)的Kp=1818(用分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));T℃下若起始時向該容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2O(l)、2molCO2(g),則起始時v(正)<<v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定溫度下,密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)3CH4(g)+4Fe2O3(s)?8Fe(s)+6H2O(g)+3CO2(g),測得平衡時混合物中某氣體物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化如圖所示,則縱坐標(biāo)表示的含碳物質(zhì)是 CO2CO2,隨著壓強(qiáng)增大,縱坐標(biāo)的體積分?jǐn)?shù)變化的原因是 該反應(yīng)的正向是氣體計量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動,CO2體積分?jǐn)?shù)減小;px之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計量數(shù)不變,壓強(qiáng)對平衡移動影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變該反應(yīng)的正向是氣體計量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動,CO2體積分?jǐn)?shù)減??;px之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計量數(shù)不變,壓強(qiáng)對平衡移動影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變。
64
3
64
3
1
8
1
8
【答案】+374kJ?mol-1;ac;;;<;CO2;該反應(yīng)的正向是氣體計量數(shù)增大的方向,其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動,CO2體積分?jǐn)?shù)減小;px之后,H2O變成液態(tài),反應(yīng)前后氣體計量數(shù)不變,壓強(qiáng)對平衡移動影響不大,故CO2體積分?jǐn)?shù)幾乎不變
64
3
1
8
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:22引用:3難度:0.7
相似題
-
1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~