分析 (1)催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡;
(2)①圖象讀取甲醇生成濃度,結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算甲醇的反應(yīng)速率,依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比得到氫氣反應(yīng)速率;
②反應(yīng)焓變是指1mol二氧化碳和3mol氫氣完全反應(yīng)放出的熱量為49KJ,反應(yīng)是可逆反應(yīng),在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)放熱一定小于49KJ,結(jié)合圖象中二氧化碳轉(zhuǎn)化率計(jì)算此時(shí)達(dá)到平衡放出的熱量,在相同條件下,密閉容器的體積縮小至0.5L時(shí),壓強(qiáng)增大,平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量會(huì)增多;
③反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行,據(jù)此分析圖象確定表示的物理量;
(3)該裝置工作時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;
(4)反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式可以依據(jù)反應(yīng)②、總的熱化學(xué)方程式計(jì)算得到,同時(shí)得到反應(yīng)的焓變;
解答 解:(1)將煤轉(zhuǎn)化成水煤氣的反應(yīng):C(s)+H2O?CO2(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反應(yīng)體系中加入催化劑(其他條件保持不變),催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,不改變反應(yīng)焓變,此反應(yīng)的△H不變,故答案為:不變;
(2)①圖象讀取甲醇生成濃度,結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算甲醇的反應(yīng)速率=$\frac{0.75mol/L}{9min}$,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,V(H2)=3V(CH3OH(g)=3×$\frac{0.75mol/L}{9min}$=0.25mol/L•min,
故答案為:0.25mol/L•min;
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)消耗二氧化碳物質(zhì)的量濃度=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,物質(zhì)的量為0.75mol,反應(yīng)放出熱量=49KJ/mol×0.75mol=36.75KJ,反應(yīng)焓變是指1mol二氧化碳和3mol氫氣完全反應(yīng)放出的熱量為49KJ,反應(yīng)是可逆反應(yīng),在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)放熱一定小于49KJ,在相同條件下,密閉容器的體積縮小至0.5L時(shí),壓強(qiáng)增大,平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量會(huì)增多,大于36.75KJ,則36.75<Q<49,
故答案為:c;
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),
i.溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,二氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,所以X為溫度,L為壓強(qiáng),故答案為:溫度;
ii.溫度一定壓強(qiáng)增大平衡正向進(jìn)行二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,所以L1>L2,
故答案為:L1>L2;
(3)該裝置工作時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O,故答案為:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;
(4)反應(yīng)①:2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H1=akJ•mol-1
反應(yīng)②:NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
總反應(yīng)③:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)①+反應(yīng)②得到:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=akJ•mol-1+72.49kJ•mol-1=-86.98kJ•mol-1
a=-159.47akJ•mol-1,
故答案為:-159.47KJ/mol.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、平衡影響因素分析、平衡常數(shù)表示式、圖象的理解應(yīng)用,主要是化學(xué)平衡移動(dòng)原理的分析判斷,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | CH3CH(OH)CH3 | B. | CH3CH2CH2CH2OH | C. | CH3CH2CH2OH | D. | CH3CH2OCH2CH3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 電流方向從B極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向A極 | |
B. | A極的電極反應(yīng)式為 | |
C. | 當(dāng)外電路中有0.2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為0.2NA | |
D. | B極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 100mL容量瓶 | B. | 100mL集氣瓶 | C. | 100mL燒瓶 | D. | 100mL滴瓶 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 加水,SO3-濃度增大 | |
B. | 通入少量Cl2氣體,溶液pH增大 | |
C. | 加少量CaSO3粉末,HSO3-濃度基本不變 | |
D. | 通入少量HCl氣體,溶液中HSO3-濃度減小 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 氫氧化鈉、鹽酸都為強(qiáng)電解質(zhì) | |
B. | 鐵生銹、食物腐敗都有氧化反應(yīng)發(fā)生 | |
C. | 糖類、蛋白質(zhì)都為高分子化合物 | |
D. | 一氯甲烷、二氧化碳都是極性分子 |
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