工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol某小组研究在相同温度下该反应过程中

工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol某小组研究在相同温度下该反应过程中

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工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化.他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应.相关数据如下:
答案
举一反三
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容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡的时间/min达平衡时体系能量的变化/kJ
COH2OCO2H2
1400t1放出热量:32.8 kJ
2800t2放出热量:Q
(1)依据图表分析反应是放热反应,反应物化学键断裂时所吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量;故答案为:小于;
(2)容器①中反应达平衡时,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol,反应放出热量为32.8 kJ;参加反应的一氧化碳物质的量=
32.8
41
mol=0.8mol;

              CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 1       4         0       0
变化量(mol) 0.8    0.8       0.8     0.8
平衡量(mol) 0.2   3.2        0.8      0.8
CO的转化率=
0.8mol
1mol
×100%=80%;
故答案为:80;
(3)A、反应前后气体体积不变,同比例投入反应物的起始量,平衡不动;两容器中H2的体积分数相等,故A正确;
B、反应前后气体体积不变,同比例投入反应物的起始量,平衡不动;反应热不变;故B错误;
C、反应②的浓度大于①,开始时②反应速率大;故C错误;
D、依据三段式计算,利用反应速率概念计算判断;容器①中v(H2O)=
0.8
vt1
mol/L•min;故D错误;
故答案为:A
(4)①2H2(g)+O2(g)═2H2O (g)△H=-484kJ/mol,
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
依据盖斯定律②×2+①得到:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566KJ/mol;
故答案为:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566KJ/mol;
(5)n(CO2)=0,6mol;n(OH-)=0.2ml×5mol/L=1mol;
CO2+2OH-=CO32-+H2O;CO2+OH-=HCO3-
依据反应n(CO2):n(OH-)=0.6:1=3:5可知反应生成产物有碳酸钠和碳酸氢钠,根据物质的量之比,利用直平法得到离子方程式:3CO2+5OH-=2CO32-+HCO3-+2H2O;
故答案为:3CO2+5OH-=2CO32-+HCO3-+2H2O;
温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),如图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.

魔方格

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______.
A.△H>0,△S>0
B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0
D.△H<0,△S>0
(2)该反应平衡常数K的表达式为______.
(3)温度降低,平衡常数K______(填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol   H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)______mol•L-1•min-1
(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有______.
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1mol CO2和3mol H2
E.充入He(g),使体系总压强增大.
在一定条件下化学反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-197kJ/mol.现有容积相同且不变的甲、乙、丙三个容器,在上述条件下分别充入的气体和达到平衡时反应放出的热量(Q)如下表所列:
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容   器SO2(mol)O2(mol)N2(mol)Q(kJ)
210Q1
10.50Q2
10.51Q3
下列表示变化的用语中正确的一项是(  )
A.NaHCO3的水HCO3-+H2O=H3O++CO32-
B.1 L 0.5mol•L-1稀硫酸与1L 1mol•L-1氢氧化钠溶液反应放出57.3kJ 热量:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO 4(aq)+2H2O(l)△H=-57.3kJ•mol -1
C.氢氧燃料电池的负极反应式为:O2+2H2O+2e=4OH-
D.以惰性电极电解KCl溶液:2Cl十2H2O
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
(1)(4分)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ/mol.
请回答下列问题:
①图中A点表示:______
C点表示:______
E的大小对该反应的反应热______(填“有”或“无”)影响.
②图中△H=______kJ/mol.
(2)(4分)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气,放出241.8kJ热量(25℃、101kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式:______
②若1mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)的△H=______kJ/mol.氢气的燃烧热为△H=______kJ/mol.魔方格
(1)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:______.
(2)在压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);CO的转化率与温度、压强的关系如图所示.①该反应的△H______0(填“<”、“>”或“=”).
②在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)实验室中配制AgNO3溶液时通常需要向其中加入______,目的是______; AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)═Ag+(aq)+Cl-(aq).25℃时,现将足量AgCl分别放入:①100mL蒸馏水;②100mL 0.2mol•L-1AgNO3溶液;③100mL 0.1mol•L-1氯化镁溶液;④100mL 0.1mol•L-1氯化钠溶液.充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是______ (填写序号).魔方格