【題目】碳及其含碳化合物在人們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。

(1)將不同量的CO2(g)和H2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),得到如表三組數(shù)據(jù);

實(shí)驗(yàn)組

溫度℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需

時(shí)間/min

CO2

H2

H2

C2H5OH

1

650

2

6.8

2.0

0.8

6

2

900

2

4.4

2.0

0.4

3

3

900

4

8.8

C

d

t

①實(shí)驗(yàn)1中以v(H2)表示的反應(yīng)速率為________________

②已知在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)稱之為化學(xué)平衡常數(shù)。900℃化學(xué)平衡常數(shù)為______________,

③如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強(qiáng),反應(yīng)物的濃度)平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。則第3組與第2組相比CO2的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小”“不變” 不能確定).

(2)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如圖(A、B為多孔性碳棒). 持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL.

①0<V44.8L時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)為_________________

②44.8L<V89.6L時(shí),電池總反應(yīng)方程式為_____________

【答案】 0.4mol/(L.min) 0.12 增大 CH48e+10OH=CO32+7H2O CH4+2O2+K2CO3=2KHCO3+H2O

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)16min到達(dá)平衡,平衡時(shí)消耗氫氣為(6.8-2)mol=4.8mol,v(H2)= =0.4mol/(Lmin);
900平衡時(shí)氫氣為2mol、乙醇為0.4mol,則:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
起始量(mol)2 4.4 0 0
變化量(mol)0.8 2.4 0.4 1.2
平衡量(mol)1.2 2 0.4 1.2
900平衡常數(shù)K==0.12;
3組等效為第2組平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率增大;

(2)n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,該裝置是燃料電池,負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)原子守恒得0n(CO2)≤1mol,二氧化碳不足量,則反應(yīng)生成碳酸鉀,電池總反應(yīng)方程式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,負(fù)極電極反應(yīng)為CH48e+10OH=CO32+7H2O;
根據(jù)原子守恒得2moln(CO2)≤4mol,反應(yīng)生成碳酸氫鉀,負(fù)極反應(yīng)式為CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,總反應(yīng)式為CH4+2O2+K2CO3=2KHCO3+H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述中正確的是 ( )

A.氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì):Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH

B.在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中,K、NH、CO、Cl一定能夠大量共存

C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液

D.依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理,能發(fā)生反應(yīng)2Al+3MgO 3Mg+Al2O3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】完成下反應(yīng)的化學(xué)方祝式或離子方程式:

(1)鋁與黑色鐵的化合物(有磁性)反應(yīng)_____________

(2)工業(yè)上制粗硅的反應(yīng)____________。

(3)硫酸鋁溶液中加入過量氨水的離子方程式____________。

(4)用稀鹽酸清洗銅器皿表面上的銅銹的離子方程式:____________

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【題目】合成氨工業(yè)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),也是國民經(jīng)濟(jì)的命脈產(chǎn)業(yè)。其原理如下:N2g+3H2g2NH3gH 0 。

1在恒溫恒容裝置中進(jìn)行合成氨反應(yīng),各組分濃度-時(shí)間圖像如圖1所示

表示H2濃度變化的曲線是 填序號(hào)。

前25min 內(nèi),用NH3濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是 。

2學(xué)習(xí)小組研究:在其他條件不變的情況下,研究改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)該合成氨反應(yīng)的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示:圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量

比較T1 T2 ><, =。

比較在a、b、c三點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率最高的是 ;H2百分含量最高的是 填字母。

在起始體系中加入N2的物質(zhì)的量為 mol時(shí)用含n的代數(shù)式表示,反應(yīng)后氨的百分含量最大;若容器容積為1L,n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則T2條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。保留3位有效數(shù)字

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲、乙、丙、丁是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì),且甲、乙、丙均含有同一種元素。甲、乙、丙、丁之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示,則乙不可能是

AAlOH3 B.FeCl3

C.CO D.Na2CO3

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【題目】可把苯酚、硫氰化鉀、乙醛,氫氧化鈉四種溶液鑒別出來的試劑是(

A. FeCl3溶液 B. 碳酸氫鈉溶液 C. 乙酸溶液 D. 乙醇

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【題目】下列氣體不能用排空氣法收集的是(
A.O2
B.NH3
C.NO
D.CO

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【題目】在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng):x A(g) + y B(g) z C(g),平衡時(shí)測(cè)得A的濃度為0.5 mol/L,保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來的兩倍,再次達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得A的濃度降低為0.3 mol/L,下列有關(guān)判斷正確的是( )

Ax + y < z BB的轉(zhuǎn)化率降低

C平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) DC的體積分?jǐn)?shù)增大

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【題目】W、X、Y、Z是4種短周期元素,在元素周期表中的位置如下圖所示,其中Z位于ⅦA族。下列判斷錯(cuò)誤的是( )

A. 常壓下四種元素的單質(zhì)中,W單質(zhì)的熔點(diǎn)最高 B. Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)與氬原子的相同

C. W的氫化物的沸點(diǎn)比Y的氫化物的沸點(diǎn)高 D. Y元素的非金屬性比X元素的非金屬性強(qiáng)

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