能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
Ⅰ、已知在常温常压下:①H2O(I)=H2O(g) △H=" +44.0" kJ.mol-1
②2CH3OH(I)十3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=" -1275.6" kJ·mol—1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
Ⅱ、工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1
反应B:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
在体积为2L的合成塔中,充人2 mol CO2和6 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化及甲醇的物质的量随时间、温度变化如下图所示。(T1、T2均大于300℃)
(1) 则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1___ _0(填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始到平衡(10min),用H2表示 的反应速率为__________;
(3)下列说法正确的是 。
A.若保持恒温,当容器中n(CH 3OH)︰n(H2O)为1︰1时,该反应已达平衡状态
B.若保持恒温,当容器内气体压强恒定时,该反应已达平衡状态
C.若其他条件不变,则平衡常数:K(T1)<K (T2)
D.处于A点的反应体系的温度从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.增加CO2的量 B.升高温度
C.充入He,使体系总压强增大 D.按原比例再充入CO2和H2
(5)某温度下,将4mol CO和12mol H2,充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) ="0.5" mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为 。
(6)在T1温度时,将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为A,则容器内的压强与起始压强之比为_____ ___。
一定条件下向容积为20 L的密闭容器中充入1 mol NO2气体,发生反应2NO2N2O4。反应中测得相关数据如下表所示:
反应时间/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
气体相对分子质量 |
46 |
57 |
64 |
69 |
69 |
69 |
(1)此条件下该反应的化学平衡常数Kc=________。(填表达式)
(2)在50 min末,向容器中加入mol NO2,若要保持平衡不发生移动,则应加入N2O4________mol。
(3)若保持容器体积不发生变化,升高温度,则可得如图图像,据此判断该反应ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)若在体积不变的情况下,开始充入0.5 mol N2O4,则达到新平衡时N2O4的转化率α=________。
.中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol H2O所放出的热量。某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________________,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是________________________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值_________(填“偏大”、“偏小’、“无影响”)
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸跟50mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应,上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)。
在真空密闭容器内加入a mol PH4I固体,在一定温度下发生如下反应
PH4I(S) PH3(g) + HI(g)①;
4PH3(g) P4(g)+ 6 H2(g)②;
2HI(g) H2(g) + I2(g)③
以上三反应建立平衡后,测得HI为b mol,I2(气)为c mol,H2为d mol。求:
(1)平衡后,容器内P4(气)和PH3的物质的量(用代数式表示):n(P4)=,n(PH3)=。
(2)a,b,c三者的关系服从a >(填含b,c的代数式)。
(3)平衡后,增大压强,容器内n(I2),n(PH4I)(增加、减少、不变)
红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(右图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_____________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式______________________________________,
(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_______,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_________________________。
在一定的温度下,把2体积N2和6体积H2分 别通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图)。
容器中发生如下反应:N2+3H2 2NH3;△H<0。反应达到平衡后,测得混合气体为7体积。
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别表示加入的N2、H2 和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。那么:
①a=1,c=2,则b==。在此情况下,反应起始时将向方向(填“正”或“逆”)进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的取值范围是。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是,原因是______________________________。