合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
① CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ/mol
② CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ/mol
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
请回答下列问题:
⑴ 在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内, v(H2)= ▲ ;10 min时,改变的外界条件可能是 ▲ 。
|
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0.5 mol |
8.5 mol |
2.0 mol |
2.0 mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是 ▲ (填代号)。
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断
(14分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数K值和温度的关系如下:
温度/℃ |
360 |
440 |
520 |
K值 |
0.036 |
0.010 |
0.0038 |
(1)①由表中数据可知该反应为放热反应,理由是________________。
②理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是______________(填字母序号)。
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的
恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是p1________p2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为________该温度下反应的平衡常数K值为________。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容积固定为5 L的容器中进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是____________(填字母序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
(12分)在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中发生反应:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)该温度下,若温度升高,K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是________点。从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为____________。
(3)25 min时,加入了__________(填加入物质的化学式及加入的物质的量),使平衡发生了移动。
(4)d点对应NO2的物质的量浓度________(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L-1,理由是_______________________________________________________________________。
(6分)
25 ℃时,将体积为Va、pH=a的某一元酸与体积Vb、pH=b的某一元碱混合,请完成下题。
(1)若a+b=14,2Va=Vb,碱是NaOH,反应后所得溶液pH小于7。由此你能得到的结论是____________。
(2)若a+b=13,酸是盐酸,碱是KOH,现用盐酸滴定50.00 mL KOH溶液,当滴定到溶液的pH=2时,消耗盐酸11.11 mL。则b=________。
(3)若已知Va<Vb和a=0.5b,酸是强酸,碱是强碱,酸和碱恰好中和,则a的取值范围是__________。
(8分)在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:(按照要求用 a、 b 、c表示)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。
(3)当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是________________。
(4)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(5)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________。
(6)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________,反应所需时间的长短关系是_________
(7)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是_________________。
写出下列反应的离子方程式。
(1)Na2CO3溶液与盐酸溶液混合:;
(2)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合;
(3)氯气与氢氧化钠溶液的反应;
(4)氯气与水的反应;
(5)CO2气体通入到澄清石灰水中;