(14分) (1)在恒溫,容積為1 L恒容中,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO
2(g)+O
2(g)
2SO
3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol
-1),請回答下列問題:
①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:________________________________
______________________________________________________________________。
②ΔH
2=__________kJ·mol
-1。
③在相同條件下,充入1 mol SO
3和0.5 mol的O
2,則達到平衡時SO
3的轉(zhuǎn)化率為______________;此時該反應(yīng)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①有效“減碳”的手段之一是節(jié)能,下列制氫方法最節(jié)能的是________(填序號)。
A.電解水制氫:2H
2O
2H
2↑+O
2↑
B.高溫使水分解制氫:2H
2O(g)
2H
2+O
2C.太陽光催化分解水制氫:2H
2O
2H
2↑+O
2↑
D.天然氣制氫:CH
4+H
2O(g)
CO+3H
2②CO
2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO
2和3 mol H
2,一定條件下反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol
-1,測得CO
2和CH
3OH(g)濃度隨時間變化如圖2所示。從3 min到9 min,v(H
2)=________mol·L
-1·min
-1。
③能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________(填編號)。
A.反應(yīng)中CO
2與CH
3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即
圖中交叉點)
B.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化
C.單位時間內(nèi)消耗3 mol H
2,同時生成1 mol H
2O
D.CO
2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變
(3)工業(yè)上,CH
3OH也可由CO和H
2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說法正確的是________。
溫度/℃
| 0
| 100
| 200
| 300
| 400
|
平衡常數(shù)
| 667
| 13
| 1.9×10-2
| 2.4×10-4
| 1×10-5
|
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進行,高溫下可自發(fā)進行,說明該反應(yīng)ΔS<0
C.在T ℃時,1 L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H
2,達到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時的平衡常數(shù)為100
D.工業(yè)上采用稍高的壓強(5 MPa)和250 ℃,是因為此條件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高