题目
题型:不详难度:来源:
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(1) 已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:
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下列说法正确的是 (填序号)
A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol |
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量 |
C.在0—4min,混合气体的平均相对分子质量增大 |
D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小 |
(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 。
(3) 如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
(4) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
答案
(3)CO2(g)+4 H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) △H=-252.9 kJ/mol(2分)
(4)2O2+4CO2+8e-=CO32-(2分)、CO2(1分)、44.8L(2分)
解析
试题分析:(1)A、由图可知,平衡时△c(CO)=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故△c(H2)=△c(CO)=0.12mol/L,则n(H2)=0.12mol/L×10L=1.2mol,故A错误;B、生成1.2mol氢气,放出的热量为41.2kJ/mol×1.2mol=49.44kJ,故B正确;C、由图可知4min时到达平衡,随反应进行,混合气体总质量不变,总物质的量也不变,所以平均相对分子质量始终不变,故C不正确;D.该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数减小,故D正确;E、第8min时,若充入氦气,压强增大,但物质的浓度不变,因此反应速率和平衡都不变,E不正确,答案选BD。
(2)由图可知,平衡时CO的浓度为0.08mol/L,则:
CO(g)+H2O(g)
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起始浓度(mol/L) 0.2 0.3 0 0
转化浓度(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度(mol/L) 0.08 0.18 0.12 0.12
故平衡常数K=
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平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即
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(3)根据已知反应①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol、②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol并结合盖斯定律可知,②×4-①即得到CO2(g)+4 H2(g)
=CH4(g)+2H2O(l),则该反应的反应热△H=-285.8 kJ/mol×4+890.3 kJ/mol=-252.9 kJ/mol。
(4)原电池中正极得到电子,则氧气在正极通入。由于是以熔融碳酸盐为电解质,所以氧气在正极得到电子结合CO2生成CO32-,则正极电极反应式为2O2+4CO2+8e-=4CO32-。由于负极产生CO2,而正极消耗CO2,所以参加循环的物质应该是CO2;448L空气中氧气的体积=448L×20×=89.6L,标准状况下的体积=89.6L÷22.4L/mol=4mol,反应中得到4mol×4=16mol电子。甲烷在反应中失去8个电子,所以根据电子得失守恒可知,消耗甲烷的物质的量是16mol÷8=2mol,在标准状况下的体积是44.8L。
核心考点
试题【近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的△H> 0 |
B.工业上电解饱和食盐水时,以石墨作阴极,铁棒作阳极 |
C.常温下,0.1mol·L-1 CH3COOH溶液pH=1 |
D.常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,c(Ag+)减小,Ksp(AgCl) 减小 |
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A.图1表示相同温度下,向pH=10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH的变化曲线,其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线 |
B.图2表示向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸所得沉淀物质的量与盐酸体积的关系 |
C.图3表示压强对可逆反应CO(g)+H2O(g) ![]() |
D.图4表示10 mL 0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化(Mn2+对该反应有催化作用) |
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率 |
B.含1 mol Ba(OH)2的稀溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液反应释放热量akJ,则表示该反应中和热的热化学反应方程式为: OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ∆H =" -a" kJ·mol-1 |
C.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小 |
D.对于2HI(g) ![]() |
A.在氧化还原反应中,一种元素被氧化的同时一定有另一种元素被还原 |
B.在原电池装置中,一定要有两个活泼性不同的金属作为电极材料 |
C.在化合物中,不是电解质就是非电解质 |
D.对于可逆反应,温度升高则该反应的平衡常数一定增大 |
A | B | C | D |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
验证化学能 转化为电能 | 证明温度 对平衡移动的影响 | 验证铁 发生析氢腐蚀 | 验证AgCl 溶解度大于Ag2S |
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