物質(zhì) | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃燒熱KJ/mol | 285.8 | 393.5 | 283.0 |
分析 (1)①由表格得O2(g)+$\frac{1}{2}$H2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol ①
O2(g)+C(s)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ②
O2(g)+$\frac{1}{2}$CO(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol ③
H2O(g)=H2O(l)△H=44kJ/mol ④,②+④-①-③得,煤的氣化反應(yīng)生成合成氣(CO和H2)的熱化學(xué)方程式
H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,據(jù)此進(jìn)行分析;
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,由此衍生的一些物理量不變,注意乙反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng),所以不能用壓強(qiáng)判斷平衡;
(2)①根據(jù)△G=△H-T△S,若△G<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;
②II平衡時(shí)間小于I,說明II反應(yīng)速率大于I,且平衡時(shí)II中CH3OH的物質(zhì)的量小于I,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,則只能是升高溫度,溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越。粨(jù)V=$\frac{△C}{△t}$;平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH).c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$;據(jù)平衡向正方向進(jìn)行分析;
③燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
解答 解:(1)①由表格得O2(g)+$\frac{1}{2}$H2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol ①
O2(g)+C(s)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ②
O2(g)+$\frac{1}{2}$CO(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol ③
H2O(g)=H2O(l)△H=44kJ/mol ④,②+④-①-③得,煤的氣化反應(yīng)生成合成氣(CO和H2)的熱化學(xué)方程式
H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,
故答案為:H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;
②a.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變,由于反應(yīng)的兩邊氣體的體積不相同,故壓強(qiáng)始變化,所以混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變,能判斷此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;
b.恒溫時(shí),由于反應(yīng)的兩邊氣體的體積不相同,壓強(qiáng)不變,能判斷此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;
c.各氣體組成濃度相等,不能判斷各組分的濃度不變,無法證明達(dá)到了平衡狀態(tài),故c錯誤;
d.反應(yīng)體系中溫度保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),故d錯誤;
e.?dāng)嗔褮溲蹑I速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍,說明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡狀態(tài),故e正確;
f.混合氣體密度不變,由于反應(yīng)的兩邊氣體的體積不相同,所以密度不變,即濃度不再發(fā)生變化,故能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故f正確;
g.單位時(shí)間內(nèi),消耗水質(zhì)量與生成氫氣質(zhì)量比為9:1,水與氫氣的物質(zhì)的量之比為1:1,表示的都是正逆反應(yīng)速率,無法判斷正逆反應(yīng)速率相等,故g錯誤;
故答案為:abef;
(2)①由于該反應(yīng)△S<0,△H<0,故根據(jù)△G=△H-T△S<0,反應(yīng)自發(fā),可判斷該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,故答案為:由于該反應(yīng)△S<0,△H<0,故根據(jù)△G=△H-T△S<0,反應(yīng)自發(fā),可判斷該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行;
②II平衡時(shí)間小于I,說明II反應(yīng)速率大于I,且平衡時(shí)II中CH3OH的物質(zhì)的量小于I,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,則只能是升高溫度,即II的溫度大于I,溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致化學(xué)平衡常數(shù)越小,所以KⅠ>KⅡ,
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
開始(C) 0.5 1 0 0
變化 0.3 0.9 0.3 0.3
5min 0.2 0.1 0.3 0.3,V(CO2)=$\frac{△C}{△t}$=$\frac{0.3mol/L}{5miin}$=0.06mol/(L.min);平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH).c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.3×0.3}{0.2×0.{1}^{3}}$=450;平衡向正方向進(jìn)行,故可行的措施有按原比例再充入CO2和H2,即增加反應(yīng)物濃度,平衡向正方向進(jìn)行;
故答案為:>;0.06mol/(L.min);450;d;
③甲烷燃料電池中,負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,
故答案為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
點(diǎn)評 本題屬于綜合性題目,關(guān)鍵是(2)②考查了化學(xué)平衡常數(shù),化學(xué)平衡移動影響因素,以及II、I兩條曲線變化確定溫度高低,從而確定化學(xué)平衡常數(shù),為解答難點(diǎn).
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 甲烷分子的球棍模型 | B. | 醛基的電子式 | ||
C. | 乙酸的結(jié)構(gòu)簡式 C2H4O2 | D. | 乙烯的最簡式為 CH2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 圖中C點(diǎn)鋁元素存在的形式是[Al(OH)4]- | |
B. | 向D點(diǎn)溶液中通入過量CO2氣體,立即產(chǎn)生白色沉淀 | |
C. | 原混合溶液中c[Al2(SO4)3]:c(AlCl3)=1:2 | |
D. | OA段反應(yīng)的離子方程式為:2Al3++3SO42-+3Ba2++8OH-═2Al(OH)4-+3BaSO4↓ |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或事實(shí) | 解釋 |
A | 檢驗(yàn)待測溶液中SO42-,先滴入稀鹽酸,再滴入BaCl2溶液 | 先滴入鹽酸可排除Ag+、CO3-、SO32-等離子干擾 |
B | 鋁箔插入稀硝酸中 | 鋁箔表面被HNO3氧化形成致密的氧化膜 |
C | 向Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生 | 溶液中NO3-被Fe2+還原為NO2 |
D | 含Mg(HCO3)2的硬水長時(shí)間充分加熱,最終得到的沉淀物的主要成分為Mg(OH)2而不是MgCO3 | Kap(MgCO3)<Kap[Mg(OH)2] |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 一個甲醛分子由1個碳原子、2個氫原子、1個氧原子構(gòu)成的 | |
B. | 甲醛中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為1:2:1 | |
C. | 甲醛由碳、氫、氧三種元素組成的 | |
D. | 甲醛中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.3% |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
實(shí)驗(yàn)序號 | a | b | c |
樣品質(zhì)量(g) | 9.6 | 12.8 | 64.0 |
氣體體積(L) | 5.04 | 6.72 | V |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 碘水中加入少量汽油振蕩,靜置后上層顏色變淺,下層顏色變?yōu)樽霞t色 | |
B. | 紅熱的銅絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生了棕黃色的煙霧 | |
C. | 鹵素單質(zhì)(X2)與水反應(yīng)均可用X2+H2O=HX+HXO表示 | |
D. | 溴化鈉溶液中加入少量新制的氯水振蕩,再加入少量四氯化碳振蕩,靜置后上層顏色變淺,下層顏色變?yōu)槌燃t色 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com