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已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH...

已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=-867 kJ·mol-1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130180时,分别将0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密闭容器中发生反应,测得有关数据如下表:

实验

编号

温度

时间

min

物质

的量mol

0

10

20

40

50

1

130 

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

2

180 

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

 

0.15

(1)开展实验1和实验2的目的是:                    

(2)180、反应到40min时,体系       (填“达到”或“未达到”)平衡状态,理由是:               ;此时CH4的平衡转化率为:         

(3)在一定条件下,反应时间t与转化率μ(NO2)的关系如图所示,请在图像中画出180时,压强为P2(设压强P2>P1)的变化曲线,并做必要的标注。

 

 

 

(1)(2分)研究温度对该化学速率(1分)及平衡的影响(1分) (2)(6分)达到(1分) 实验1在130℃40min已达平衡状态(1分),温度升高、反应速率增大(1分),在180℃时达到平衡状态时间更短,可确定40min时反应已经达平衡状态(1分) 70%(2分) (3)(2分)(无标注扣1分)   【解析】 试题分析:(1)实验中只有温度不同,所以实验目的是:研究温度对该化学平衡的影响; (2)对比实验1知,40时该反应已经达到平衡状态,温度越高,反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,所以40时实验2已经达到平衡状态,甲烷的转化率==70%; (3)相同温度下,压强越大反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,但二氧化氮的转化率越小,相同压强下,温度越高反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,二氧化氮的转化率越小,所以其图象为。 考点:考查化学平衡的判断、外界条件对反应速率及化学平衡的影响、盖斯定律等。  
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考点分析:
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.CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2的反应,制造更高价值的化学品是目前的研究目标。250时,以镍合金为催化剂,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)

(1)此温度下该反应的平衡常数表达式K=              

(2)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)   H=﹣890.3kJ•mol﹣1

CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)  H=+2.8kJ•mol﹣1

2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)   H=﹣566.0kJ•mol﹣1

反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)H=             kJ•mol﹣1

(3)利用上述反应设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液),写出电池负极的电极反应式           

.能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   H。

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度

250 

300 

350 

K

2.041

0.270

0.012

(1)根据表中数据可判断H       0 (填“>”、“=”或“<”).

(2)300时,将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将           (填序号):A正向移动 B逆向移动  C处于平衡状态  D无法判断

(3)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是

A.恒温恒容下,混合气体的密度不在变化

B.达平衡时,v(CO):v(H2):v(CH3OH)=1:2:1

C.达平衡时,CH3OH浓度不再变化

D.单位时间内生产nmolCO同时生成2nmolH2

 

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(1)对于Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq),其Ksp=____________(写表达式)。

(2)下列说法错误的是_______:

A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;

B.多数物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解都是吸热的;

C.对于Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq) Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡;

D.除去溶液中的Mg2+,用OH- 沉淀Mg2+ 用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大;

E.沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀完全。

(3)自然界原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后重生成CuSO4溶液,当这种溶液流向地壳深层遇到闪锌矿(ZnS)时,便会慢慢转化为铜蓝(CuS)[已知 Ksp(ZnS)=2.93×10-25、Ksp(CuS)=6.3×10-36],发生这种变化的原理是               

(4)用右图装置,碱性条件下可以电解制备纳米Cu2O。反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑,如下图所示。该电解池的阳极反应式为                            

 

 

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已知HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,则在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是

A.c(Na)>c(A)>c(H+)>c(OH)

B.c(Na)+c(H+)=c(A)+c(OH)

C.c(Na)+c(OH)=c(A)+c(H+)

D.c(Na)>c(OH)>c(A)>c(H+)

 

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氢氧燃料电池以氢气作还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30 %的氢氧化钾溶液。下列说法正确的是

A.负极反应为:2H2+4OH--4e-==4H2O

B.正极反应为:O2+4H++4e-==2H2O

C.电池工作时溶液中的阴离子移向正极

D.电池工作时负极区pH升高,正极区pH下降

 

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关于图中装置说法正确的是

A.装置中,盐桥(含有琼胶的KCl饱和溶液)中的K+移向ZnSO4溶液

B.装置工作一段时间后,a极附近溶液的pH减小

C.用装置精炼铜时,c极为纯铜

D.装置中电子由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成

 

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