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填空题 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰 ”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。
356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为? _______?。
(2)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-。
已知该电池负极的电极反应为:C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O,则该电池正极的电极反应式为??? _______???,电池工作时,固体电解质里的O2-向??? _______???极移动。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)??? CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:??? T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间 / min
| CO
| H2O(g)
| CO2
| H2
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0
| 0.200
| 0.300
| 0
| 0
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2
| 0.138
| 0.238
| 0.062
| 0.062
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| 0.100
| 0.200
| 0.100
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| 0.100
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5
| 0.116
| 0.216
| 0.084
| C1
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6
| 0.096
| 0.266
| 0.104
| C2
???????第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是??? _______???,第5~6min之间,改变的条件是??? _______???。T℃时该化 学反应的平衡常数是??? _______???。 ②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为??? _______???。 ③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H??? _______???0(填“>”、“=”、“<”).
填空题 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。 (1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。 356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为? _______?。 (2)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-。 已知该电池负极的电极反应为:C4H10+2O2- -4e-=CO2+H2O,则该电池正极的电极反应式为??? _______???,电池工作时,固体电解质里的O2-向??? _______???极移动。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)??? CO2(g)+H2(g) ①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:??? T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间 / min
| CO
| H2O(g)
| CO2
| H2
| 0
| 0.200
| 0.300
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| 0.138
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| C1
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???????第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是??? _______???,第5~6min之间,改变的条件是??? _______???。T℃时该化 学反应的平衡常数是??? _______???。 ②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为??? _______???。 ③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H??? _______???0(填“>”、“=”、“<”).
本题答案:(1)1780.6 kJ????(2)O2+4e-=2O2- 本题解析:(1)356克可燃冰是2mol,放热890.3×2=1780.6。 (2)根据燃烧方程式推得总反应式为? C4H10+ 13/2 O2 → 4 CO2+ 5 H2O 减去负极反应式??????????????? C4H10+13O2--26e-????4CO2+5H2O 13/2 O2-(13O2--26e-)=0?整理得: O2+4e-=O2- (3)①K= (0.1×0.1)/(0.1×0.2)="0.5" ; ②设:从起始到平衡CO的浓度变化为x mol·L -1 H2O (g) +? CO (g) ??H2(g)+ CO2 (g) 起始:0.01????? 0.01?????????? 0?????? 0 变化:x?????????x???????????? x??????? x 平衡:(0.01-x) (0.01-x)?????x??????? x 则该温度下反应的平衡常数k = x2/(0.01-x)2=9,解得x? =0.0075。转化率为75%。 ③420℃时,该化学反应的平衡常数为9,397℃时该反应的平衡常数为12,平衡常数增大说明平衡正向移动,即降温平衡正向移动,正反应放热,△H<0。
本题所属考点:【反应速率与平衡的有关计算】 本题难易程度:【一般】
Be able to be alone.Lose not the advantage of solitude. 要有单独自处的能力,不要放过孤寂的好处。 |
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