題目列表(包括答案和解析)
(1)計算CO和CO2的質(zhì)量分數(shù)。
(2)計算CO和CO2的體積分數(shù)。
(3)指出兩種氣體不可能共存時的碳和氧質(zhì)量之比。
碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
以上反應(yīng)達到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號)
A.升高溫度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化劑 | D.用CO吸收劑除去CO |
溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | | |
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請回答下列問題:
(1)在化工生產(chǎn)過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH 0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為 ;測得B(X1,60)點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1= 。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是 (填序號)。
A.正反應(yīng)速率先增大后減小 | B.逆反應(yīng)速率先增大后減小 |
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大 | D.反應(yīng)物的體積百分含量增大 |
碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:
C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,以上反應(yīng)達到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是 。(填序號)
A.升高溫度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化劑 | D.用CO吸收劑除去CO |
溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[學(xué)科 | 達到平衡所x需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | ||
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
以上反應(yīng)達到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號)
A.升高溫度 B.增加碳的用量 C.加入催化劑 D.用CO吸收劑除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1,則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的焓變ΔH=________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,該電池負極反應(yīng)式為__________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液,設(shè)有0.01 mol CH3OH完全放電,NaCl足量,且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出,電解前后忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后所得溶液的pH=________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下數(shù)據(jù):
溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO |
| |
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
通過計算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應(yīng)的某一條件,反應(yīng)進行到t min時,測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收,反應(yīng)的離子方程式為(用一個離子方程式表示)__________________________
(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。實驗室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實驗條件下反應(yīng),N2濃度隨時間變化如圖甲所示。
請回答下列問題:
①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其他條件相同,請在圖乙中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。
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