“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol相关数据如下
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1molCO2(g)和3molH2(g) |
1molCH3OH和1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4kJ |
吸收akJ |
请回答:①c1_________c2(填“>”“<”或“=”),a=_________;
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是______mol/(L·s)-1;
(2)压强为p1时,向体积为1L密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图1所示,请回答:
①该反应属于_____(填“吸”或“放”)热反应,p1_____p2(填“>”“<”或“=”)
②100℃时,该反应的平衡常数K=_____(用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0 ;在恒温容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应,下列图象说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是_____。
(1)写出下列微粒的电子式:
-CH3(2)-OH (3)C2H2(4)OH–
(2)1molBr和1molBr2完全加成,试写出产物可能有的结构简式:。
( 6分)在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(1)图中反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应(填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的ΔH=(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)对于同一反应,图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能(填“增大”或“减小” 或“不变”),活化分子的百分数(填“增大”或“减小” 或“不变”),因此反应速率,(填“增大”或“减小” 或“不变”)。
简答题( 9分)(1)已知:C2H6O(g) + 3O2(g) ="=" 2CO2(g) + 3H2O(g)△H1
H2O(g)==H2O(l)△H2 ;
C2H6O(g)==C2H6O(l)△H3
若使1mol C2H6O(l)完全燃烧生成液态水,则放出的热量为(用符号表示)
(2)对于可逆反应CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2 (g),若开始时容器中各有1mol的CO(g)和H2O (g),并在一定条件下发生反应,回答下面的问题:
①恒温恒压时,向容器中充入0.5mol的He,这时反应速率(填“加快”、“减慢”或 “不变”),原因是
②恒温恒容时,加入0.3mol的CO,这时反应速率(填“加快”、“减慢”或 “不变”),原因是。
简答题(7分)t℃时,将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH= -196.6kJ/mol。2min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到达化学平衡,生成SO3的平均反应速率为;平衡时SO2浓度为;
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号);
A.容器内气体的总压强不再发生变化 |
B.SO2的体积分数不再发生变化 |
C.容器内气体原子总数不再发生变化 |
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2 |
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
填空题( 6分)(1) ①C(s) + O2(g) ="=" CO2(g);ΔH= –393.5kJ/mol
②CO(g) + 1/2 O2(g) ="=" CO2(g);ΔH= –283kJ/mol
根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式为____________________________。
(2)已知CH4的燃烧热为890kJ/mol,则24g CH4完全燃烧放出的热量为。