能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(l)已知:在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ。
请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:
CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+H2O (g )
在其它条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)
①合成甲醇反应的△H 0。(填“>”、“<”或“="”" )。
②平衡常数的表达式为: .温度为T2时的平衡常数 温度为T1时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)
③在T1温度下,将1mol CO2和 1 molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强的比值为 。
(3)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。该装置中 Pt 极为 极;写出 b极的电极反应式 .
如图所示,温度不变的条件下,某容器分隔A、B两部分,A容器固定不变,B有可移动的活塞,现在A中充入2 molSO2和1 molO2,在B中充入2 molSO3和1molN2,在相同条件下发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),根据下列要求填写空白:
⑴.固定活塞位置在3处不动,达到平衡后,设A中压强为PA,B中压强为PB,则PA与PB的压强是PAPB (填“<”、“>”、“=”)。
⑵.若要使A中与B中平衡状态相同,可移动活塞的位置应在处。
⑶.若活塞右移到5处,达到平衡后,B中SO3为xmol,A中SO3为y mol,则x和y的关(填“<”、“>”、“=”),理由是。
A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率υA=__________,υB=_____________,υC=___________。该反应的化学反应方程式为 。
在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后充分反应,达到平衡时测得平衡混合物的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为 。若在同一个容器中,在相同的温度下,向容器中充入NH3,为使达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡时相同,则起始时充入的NH3的物质的量为 。
)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.5 |
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式为K=。
⑵该反应为(填“放热”或“吸热”)反应。
⑶能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。
A.容器中压强不变 | B.混合气体中c(CO)不变 |
C.υ(正,H2)=υ(逆,H2O) | D.c(CO2)=c(CO) |
⑷某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。试判断此时的温度为℃。
恒温恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
⑴若开始时放入1 molN2和3 mol H2,达到平衡后,生成a mol NH3,这时N2的物质的量为mol。
⑵若开始时无NH3,只放入N2和H2,达到平衡时生成的NH3的物质的量为3a mol,则开始时放入N2和H2的物质的量分别为mol和mol 。[平衡时NH3的质量分数与⑴相同]
⑶若开始时放入x molN2和6mol H2和2mol NH3,达到平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=,y=。平衡时H2的物质的量(选一个编号)。
A.大于6mol | B.等于6mol |
C.小于6mol | D.可能大于、小于或等于6mol |
作出判断的理由是。
⑷若在⑶的平衡混合物中,再加入6mol NH3,再次达到平衡后,NH3的质量分数为
。