1、填空题 (16分)以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)?ΔH=+131.3 kJ?mol-1,
①该反应在常温下??自发进行(填“能”与“不能”);
②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有??
Ⅰ混合气体的密度;?Ⅱ容器内气体的压强;
Ⅲ混合气体的总物质的量;?ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ? B.只有Ⅰ和Ⅳ? C.只有Ⅱ和Ⅲ? D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ?
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是??。
起始浓度
| 甲
| 乙
| 丙
|
c(H2)/mol/L
| 0.010
| 0.020
| 0.020
|
c(CO2)/mol/L
| 0.010
| 0.010
| 0.020
|
?
A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2反应
①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是??。
A.升高温度?
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来?
D.再充入1mol CO2和3mol H2
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2) =" 2.4" mol;其它条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2) =" 0.82" mol,则T2 ?T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式:??;
②该转化的积极意义是??;
③有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由:??
2、填空题 (6分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol-1的平衡常数K如下表:
温度/℃
| 1538
| 1760
| 2404
|
平衡常数K
| 0.86×10-4
| 2.6×10-4
| 64×10-4
|
?该反应的△H?0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:
N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时N2的浓度为?。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)
(3)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下:
2N2(g)+6H2O(1)=4NH3 (g)+3O2(g)?DH=+1530kJ·mol-1
则氨催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1)的反应热DH=?。?(用含a的代数式表示)
3、选择题 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ·mol-1。向3份同体积0.2 mol/L的NaOH溶液中分别加入适量的下列物质:①稀醋酸:②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3的关系正确的是
[? ]
A.△H1>△H2>△H3
B.△H2>△H3>△H1
C.△H2>△H1>△H3
D.△H1>△H3>△H2
4、选择题 下列各项与反应热的大小无关的是
[? ]
A、反应物和生成物的状态
B、反应物量的多少
C、反应物的性质
D、反应的快慢
5、选择题 下列变化过程中,△S<0的是( )
A.氯化钠溶于水中
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)