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氫氣既是重要的化工原料,又屬于潔凈能源,是未來人類重點(diǎn)開發(fā)的能源之一,請回答下列問題:
(1)氫氣可以與煤在催化劑作用下制備乙炔,其總反應(yīng)式為:2C(s)+H2(g)?C2H2(g)ΔH。已知部分反應(yīng)如下:
Ⅰ.C(s)+2H2(g)?CH4(g)ΔH1=-74.85kJ?mol-1;
Ⅱ.2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g)ΔH2=+340.93kJ?mol-1
Ⅲ.C2H4(g)?C2H2(g)+H2(g)ΔH3=+35.50kJ?mol-1;
①ΔH=
+226.73kJ/mol
+226.73kJ/mol
。
②一定條件下,向2L的恒容密閉容器中加入足量碳粉和1molH2,發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,5min后容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再變化,容器中CH4為0.1mol,C2H4為0.1mol,C2H2為0.3mol,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K(Ⅰ)=
0
.
05
mol
/
L
0
.
15
mol
/
L
2
0
.
05
mol
/
L
0
.
15
mol
/
L
2
(寫出計(jì)算式)。
(2)氫氣可以用于合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH4,在恒壓條件下測得H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和投料比關(guān)系如圖所示:

①已知T2>T1,則ΔH4
(填“>”“<”或“=”)0。
②若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行,下列說法正確的是
ac
ac
;(填字母)
a.若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變,說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b.反應(yīng)達(dá)到平衡后,通入氬氣使壓強(qiáng)增大,平衡向右移動,CO轉(zhuǎn)化率增大
c.反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小
d.若使用催化劑,會改變反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的焓變減小
③保證該壓強(qiáng)不變,向T1溫度下,
n
CO
n
H
2
=0.5的平衡體系中再加入2molCO、4molH2、2molCH3OH,則化學(xué)平衡
(填“正向”“逆向”或“不”)移動。
④在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,若電解質(zhì)溶液為酸性,則負(fù)極的反應(yīng)式為
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
。

【答案】+226.73kJ/mol;
0
.
05
mol
/
L
0
.
15
mol
/
L
2
;<;ac;不;CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
【解答】
【點(diǎn)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:7引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1。
    (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),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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