一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是( )。
A.C生成的速率与C分解的速率相等
B.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol C
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体的物质的量不再变化
在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B)。则此反应可表示为( )。
A.2A+3B=2C B.A+3B2=C C.3A+B=2C D.A+B=C
已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热(25℃,101 kPa)的是( )
A.CH4(g)+O2(g)2H2O(l)+CO(g) ΔH1
B.S(s)+O2(g)SO3(s) ΔH2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3
D.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH4
(1)甲醇(CH3OH)是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为 。
若以该电池为电源,用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
c/mol·L-1 | 1 | 4 | 4 | 1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气标况下的体积为 L。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 ;
②除去甲醇的离子反应为 ,该过程中被氧化的元素是_____ ,当产生标准状况下2.24 L CO2时,共转移电子 mol。
全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题,温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%.
(1)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___mol/(L•min);
②氢气平衡时的物质的量浓度为___________;
③下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________.
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去
D.再充入1mol CO2和3mol H2
④当反应达到平衡时, H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入1mol CH3OH和1mol H2O,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2.则c1______c2的关系(填>、<、=).
(2)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标.如图2所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.将其插入KOH溶液从而达到吸收CO2的目的.请回答:
①通入甲烷一极的电极反应式为___________;
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率.