氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3;
燃烧炉中涉及的反应为
Ⅳ.C(s)+O2(g)===CO2;
Ⅴ.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)。
(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=_______________(用K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)在一容积可变的密闭容器中进行反应Ⅰ,恒温恒压条件下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气(H216O),达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25倍,平衡时水蒸气的平衡转化率为________;向该容器中补充a mol炭,水蒸气的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”),再补充a mol水蒸气(H218O),最终容器中C16O和C18O的物质的量之比为__________。
(3)已知反应Ⅱ的ΔH=-41.1 kJ/mol,C≡O 、O—H、H—H键的键能分别为1072.9 kJ/mol,464 kJ/mol、436 kJ/mol,则C=O的键能为________ kJ/mol。
(4)对于反应Ⅲ,若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡________移动(填“向右”、“向左”或“不”);当重新平衡后,CO2浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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(12分)氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高,实验测得,在常温常压下, 1 g H2完全燃烧生成液态水,放出
142.9 kJ热量,则H2燃烧的热化学方程式为__________________________________。
(2)氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现将氢氧燃料电池进行下图所示实验:①氢氧燃料电池中,负极的电极反应式为__________________, ②如图实验装置中,某一铜电极的质量减轻3.2 g,则 a极上消耗的O2在标准状况下的体积____________L。
(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ/mol,
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示: 图中t1时引起平衡移动的条件可能是_________________,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是____________。
②温度为T ℃时,将2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50% ,则反应的平衡常数为____________。
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本题为《化学反应原理(选修4)》模块选做题,
(1)氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
①氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式是( )
A.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(g) ΔH =+285.8 kJ/mol
B.H2 (g) +1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol
C.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH =+285.8 kJ/mol
D.H2 +1/2 O2 =H2O ΔH =-285.8 kJ/mol
②氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。氢氧燃料电池中,发生还原反应的物质是 (填“氢气”或“氧气”)。
③氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol ,反应达到平衡后,升高温度则反应速率 (填“增大”或“减小”);平衡将向 (填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。
(2)锌银电池能量大、电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液,电池总反应为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。请回答下列问题:
①该电池的负极材料是 ;电池工作时,阳离子向 (填“正极”或“负极”)移动;
②电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用碳还原氧化锌来制取,该反应的化学方程式为 ZnO+CZn+CO↑,此法属 (填选项字母代号)。
A.电解法 B.热还原法 C.热分解法
(3)今有常温下两种溶液:(A)0.1mol/L的NaCl溶液 (B) 0.1mol/LNH4Cl溶液
①溶液(A)的pH 7(填“>”、“<”或“=”);
②溶液(B)呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),升高温度可以 (填“促进”或“抑制”)NH4Cl的水解。
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氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧热的化学方程式为 ________。
(2)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是________其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是________
②温度为T ℃时,将2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为________
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氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为__________________________________。
(2)氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现氢氧燃料电池进行下图所示实验:①氢氧燃料电池中,正极的电极反应式为_____ _。
②如图装置中,某一铜电极的质量减轻3.2 g,则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为____________L
(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ/mol①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),
反应速率与时间的关系如下图所示。
图中t1时引起平衡移动的条件可能是__________其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是_____
②温度为T ℃时,将2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应
后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为____________。
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氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下1gH2完全燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式为___________ 。
又已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为 。
(2)氢气是合成氨的重要原料。
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变 N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图一所示。
图中t1时引起平衡移动的条件可能是 ,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间
是 。
②温度为T℃时,将2a molH2和a molN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应
的平衡常数为 。
③氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对于反应:N2O4(g)2NO2(g) △H﹥0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积
分数随压强变化曲线如下图二所示。
下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A﹤C
b.A、C两点的气体颜色:A浅,C深
c.B、C两点的气体平均相对分子质量:B﹤C
d.A、C两点的化学平衡常数:A﹥C
e.由状态B到状态A,可以用加热的方法
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物质的量/(mol)/时间(h) | 1 | 2 | 3 | 4 | |
N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
NH3 | 0.00 | 0.20 | n2 | 1.00 | 1.00 |
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