请回答下列有关问题:(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g

请回答下列有关问题:(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g

题型:山西省模拟题难度:来源:
请回答下列有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2
则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);ΔH=_____________________。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH3________0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1__________K2。 b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有___________________________。
(2)某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质,一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-;则其负极的电极反应式为_____________________________。
(3)煤汽化后的煤渣可以提炼重金属。下图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____________Ksp[Mg(OH)2] (填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是_____________________________。
答案
(1)①(ΔH1-ΔH2)/2②a. <;> b. 降温、增(或加)压
(2)CO+CO32--2e-=2CO2
(3)<;由于Ksp[ Fe(OH)3] <Ksp[Mg(OH)2] ,浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动,最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3
举一反三
在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、
c(B) =0. 200 mol/L及c(C) =0 mol/L。反应物A的浓度随时问的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②________________;③__________________;
(2)实验②平衡时B的转化率为____________;实验③平衡时C的浓度为____________;
(3)该反应的△H____0;其判断理由是____________________
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率:
实验②:v(B)=________________ 实验③:v(C)=___________________
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某温度下2 L密闭容器中,3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示
下列说法正确的是
[     ]
A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是
B.升高温度,若W的体积分数减小,则此反应△H>0
C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
D.该温度下,再向容器中通入3 mol W,达到平衡时,n(X)=2mol
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反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 过程中能量的变化如图示。下列判断正确的是
[     ]
A.达到平衡时,升高温度,CO的转化率增大
B.1 mol CO(g)和2 mol H2(g)在密闭容器中反应,达到平衡时,放出的热量为91 kJ
C.相同条件下,1 mol CO(g)和2 mol H2(g)完全反应生成1 mol液态CH3OH放出的热量大于91 kJ
D.反应热取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小,与反应发生的条件无关
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在2L密闭容器内,反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在三种不同的条件下进行实验,其中实验I、Ⅱ都是在 800℃,实验Ⅲ是在850℃;NO、O2的起始浓度都为0,NO2 的起始浓度都为1.0 mol/L,NO2的浓度随时间的变化如图所示。请回答下列问题
(1)①该反应的平衡常数表达式为:K=____________。
②下列叙述不能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a. v正(NO2)=2v逆(O2)
b. c(NO2) =c(NO)
c. 气体的平均摩尔质量不变
d. NO的体积分数保持不变
(2)①对比实验I、Ⅱ和Ⅲ,得出的下列结论正确的是__________
a. 实验Ⅱ和I相比,可能隐含的条件是:反应容器的体积缩小了
b. 实验Ⅱ和I相比,可能隐含的条件是:使用了效率更高的催化剂
c. 实验I的平衡常数大于实验Ⅲ的平衡常数
d. 对比实验I和Ⅲ可知,该反应是放热反应
②下图是实验I中NO体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图中补画实验Ⅲ中NO体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)实验I,从反应开始到平衡时,v(O2)=____mol/(L·min)。若实验I中将NO2的起始浓度改为1.2 mol/L,其他条件不变,NO2的转化率将____(填“增大”“减少”或 “不变”)。
(4)若实验I平衡后,冉向该2L密闭容器中通入l mol NO2 与1 mol NO、0.5 mol O2组成的混合气体,则平衡将____移动(填“向右”“向左”“不”或“无法确定”)。再次达到平衡后,
______mol<n(NO)<_______mol
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环境问题备受世界关注。化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素。
(1)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应方程式可表示为:CO+Hb·O2O2+Hb·CO 实验表明,c(Hb·CO)即使只有c(Hb·O2)的1/50,也可造成人的智力损伤。已知t℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol·L-1,若使c(Hb·CO)小于c(Hb·O2)的1/50,则吸入肺部CO的浓度不能超过_________mol·L-1
(2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g) △H=-113kJ·mol-1
①为了模拟催化转化器的工作原理,在t℃时,将2 molNO与1 mol CO充入1L反应容器中,反应过程中NO(g)、CO(g)、N2(g)物质的量浓度变化如下图所示。反应进行到15min时,NO的平均反应速率为_____________,
②观察在20 min~30 min内N2(g)发生变化的曲线图,判断引起该变化的条件可能是_______________;
a.加入催化剂 b.降低体系温度 c.缩小容器体积为0.5L d.增加CO2的物质的量
(3)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
试回答下列问题①上述正向反应是:____________反应(填“放热”、“吸热”)。②某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,正反应速率____________(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强__________________(填“增大”、“减小”或“不变”)。③在830℃发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有______________(选填A、B、C、D)。
题型:0104 模拟题难度:| 查看答案
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