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题文

CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,工业上利用天然气(主要成分为CH4)与水进行高温重整制备合成气。
(1)已知:CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。用1 m3(标准状况)的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为               (保留整数)。
(2)在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:

物质浓度
时间/min
0
1
2
3
4
CH4
0.2mol·L-1
0.13 mol·L-1
0.1 mol·L-1
0.1 mol·L-1
0.09 mol·L-1
H2
0 mol·L-1
0.2 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.33 mol·L-1

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K                   
②3min时改变的反应条件是                       (只填一种条件的改变即可)。
(3)已知温度、压强、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1         X2(填“=”、“>”或“<”下同)。
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:P1         P2
(4)以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:
①放电时,负极的电极反应式为                                            
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为               

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响 化学电源新型电池
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相关试题

(9分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:

(1)环戊二烯分子中最多有个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为,其分子中的-CH2-基团有个;
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:

其中,反应①的产物名称是, 反应②的反应试剂和反应条件,反应④的反应类型是
(4)已知烯烃能发生反应:
请写出下列反应产物的结构简式:

有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如:

(2)苯的同系物与卤素单质混合,若在光照条件下,侧链上氢原子被卤素原子取代;若在催化剂作用下,苯环上的氢原子被卤素原子取代。
工业上利用上述信息,按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。

请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为____________________________________。
(2)反应①、⑤的反应类型分别为________、_______。
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):_______________________。
(4)工业生产中,中间产物A须经反应③④⑤得D,而不采取直接转化为D的方法,其原因是______________________________。
(5)这种香料具有多种同分异构体,其中某些物质有下列特征:①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色②分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的物质可能的结构简式(只写三种):
______________________________。

下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。

(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是____________。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______(填元素符号),判断的实验依据是_______(写出一种)。

在原子序数1—18号元素中,按要求用合适的化学用语填空
(1)与水反应最剧烈的金属是_____________。
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
(3)原子半径最小的元素是_____________。
(4)气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
(5)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
(6)电子数为10的分子(写5个)

(10分)在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体通入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)

(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为
(2)该反应的化学平衡常数表达式为
(3)下表是不同温度下测定得到的该反应的化学平衡常数。

T/ K
323
373
K值
0.022
0.36

据此可推测该反应(生成NO2)是反应(选填“吸热”或“放热”)。
(4)若其他条件不变,反应在423K时达到平衡,请在上图中找出相应的位置,画出此温度下的反应进程示意曲线。

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