【題目】合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水蒸汽反應(yīng)制備,其主要反應(yīng)為:

CH4+ 2H2OCO2+4H2,已知:

CH4g+2O2g)=CO2g+2H2Ol △H=-890kJ/mol

2H2g+O2g)=2H2Ol △H=-571.6kJ/mol

H2Og)=H2Ol △H=-44kJ/mol

1)寫(xiě)出由天然氣和水蒸汽反應(yīng)制備H2的熱化學(xué)方程式:____________。

2)某溫度下,10L密閉容器中充入2mol CH43mol H2Og),發(fā)生CH4g+ 2H2OgCO2g+4H2g)反應(yīng),過(guò)一段時(shí)間反應(yīng)達(dá)平衡,平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍。

平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為__________,H2的濃度為_________,反應(yīng)共放出或吸收熱量_______kJ。

升高平衡體系的溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量___________,密度_________。(填變大”“變小不變)。

當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣,并保持壓強(qiáng)不變,平衡將___________(填正向”“逆向)移動(dòng)。

若保持恒溫,將容器壓縮為5L(各物質(zhì)仍均為氣態(tài)),平衡將________(填正向”“逆向)移動(dòng)。達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)H2濃度范圍為__________。

【答案】CH4g+ 2H2OgCO2g+4H2g △H=+165.2kJ/mol 50% 0.4mol/L 165.2 變小 不變 正向 逆向 0.4mol/LcH2)<0.8mol/L

【解析】

1)已知:①CH4g+2O2g)=CO2g+2H2Ol H-890kJ/mol,②2H2g+O2g)=2H2Ol△H-571.6kJ/mol,③H2Og)=H2Ol △H-44kJ/mol,則根據(jù)蓋斯定律可知①-②×2+③即得到天然氣和水蒸汽反應(yīng)制備H2的熱化學(xué)方程式CH4g+ 2H2OgCO2g+4H2g △H+165.2kJ/mol;

2 CH4g+ 2H2OgCO2g+4H2g

起始量(mol2 3 0 0

轉(zhuǎn)化量(molx 2x x 4x

平衡量(mol2-x 32x x 4x

2-x+32x+x+4x5×1.4,解得x1;

①平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,H2的濃度為4mol÷10L0.4mol/L,反應(yīng)共吸收熱量1mol×165.2kJ/mol165.2kJ

②正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高體系的溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量增加,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小,容積不變,密度不變;

③當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)充入氬氣,并保持壓強(qiáng)不變,則容積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),所以平衡將正向移動(dòng);

④保持恒溫,將容器壓縮為5L(各物質(zhì)仍均為氣態(tài)),增大壓強(qiáng),平衡將逆向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理可知達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)H2濃度范圍為0.4mol/LcH2)<0.8mol/L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】M是聚合物膠黏劑、涂料等的單體,其一條合成路線(xiàn)如下(部分試劑及反應(yīng)條件省略):

完成下列填空:

1)反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是____________。反應(yīng)的反應(yīng)條件是_____________。

2)除催化氧化法外,由A得到所需試劑為___________。

3)已知B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。由反應(yīng)、反應(yīng)說(shuō)明:在該條件下,_______________。

4)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。C________________ M________________

5D1-丁醇反應(yīng)的產(chǎn)物與氯乙烯共聚可提高聚合物性能,寫(xiě)出該共聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。_____________

6)寫(xiě)出一種滿(mǎn)足下列條件的丁醛的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。____________

不含羰基含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

已知:雙鍵碳上連有羥基的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將圖中所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是( 。

A.Zn極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)

C.片刻后,乙池中cCu2+)減小,cSO42)基本不變,溶液不再保持電中性

D.片刻后可觀察到濾紙a點(diǎn)變紅色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有甲、乙兩個(gè)完全相同的裝置,分別在它們的側(cè)管中裝入1.06g Na2CO30.84g NaHCO3,試管中各有10mL相同濃度的鹽酸(如圖),同時(shí)將兩個(gè)側(cè)管中的物質(zhì)全部倒入各自的試管中,下列敘述正確的是

A. 甲裝置的氣球膨脹速率大

B. 若最終兩氣球體積相同,則一定有cHCl≥2 mol/L

C. 若最終兩氣球體積不同,則一定有cHCl≤1 mol/L

D. 最終兩溶液中Na+、Cl的物質(zhì)的量相同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碲是發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)不可或缺的原料。H2TeO3是一種比草酸酸性弱的二元酸,工業(yè)上常用銅陽(yáng)極泥[主要成分是碲化亞銅(Cu2Te),含少量的Ag、Au]回收碲,其工藝流程如下:

已知:CuC2O4Ksp2.2×10-8;離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí),即離子完全沉淀。

(1)Cu2TeTe的化合價(jià)是___。

(2)濾渣的成分是___,濾液①中含有的氧化酸浸時(shí)氧化產(chǎn)物為____。氧化酸浸時(shí)溫度過(guò)高會(huì)使碲的浸出率降低,原因是_______。

(3)若要使Cu2+完全沉淀,應(yīng)控制C2O42-的濃度不低于_____。

(4)還原反應(yīng)的離子方程式為______________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:

時(shí)間(s)

0

1

2

3

4

5

n(NO)(mol)

0.020

0.01.

0.008

0.007

0.007

0.007

1)已知:K300K350,寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=_________________關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是________

A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0

C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

2)下圖中表示NO2的變化的曲線(xiàn)是____________________,O2表示從0-2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_______________。

3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。

Av(NO2)=2v(O2) B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

Cv (NO)=2vO2 D.容器內(nèi)密度保持不變

4)下列措施中能使n(NO2)/n(NO)增大的有____(填字母)

A.升高溫度 B.加入催化劑

C.不斷充入O2 D.充入He(g),使體系總壓強(qiáng)增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碳元素能形成多種單質(zhì)如金剛石、石墨等,24g 金剛石中含有_______個(gè)碳碳單鍵。碳元素也能形成多種化合物,在形成化合物時(shí),其所成化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主,原因是 _______。

(1)工業(yè)制鎂時(shí),電解 MgCl2 而不電解 MgO 的原因是 _______。

(2)BeCl2 熔點(diǎn)較低,易升華,能溶于有機(jī)溶劑。由此可推測(cè) BeCl2 晶體為 _______晶體(填晶體類(lèi)型),其分子為_______分子(填極性非極性),分子構(gòu)型為_______BeCl2 熔點(diǎn)_______(選填低于高于BeBr2。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】固體混合物X可能含有NaNO2Na2SiO3、FeCl3、KAlO2中的一種或幾種物質(zhì),某同學(xué)對(duì)該固體進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

下列判斷正確的是

A.溶液甲中一定含有NaNO2、Na2SiO3,可能含有FeCl3KAlO2

B.原固體混合物X中一定有KAlO2

C.固體乙、固體丁一定是純凈物

D.將溶液乙和溶液丁混合一定有無(wú)色氣體生成,可能有白色沉淀生成

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙二酸(H2C2O4)俗稱(chēng)草酸,在實(shí)驗(yàn)研究和化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛。

(1) 室溫下,測(cè)得 0.1 mol·L1 H2C2O4溶液的pH = 1.3,寫(xiě)出草酸的電離方程式_______。

(2)草酸溶液中各粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示:

向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH = 2.5時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式是_______

0.1 mol·L1 KHC2O4溶液中,下列粒子濃度關(guān)系正確的是_______(填序號(hào))。

a.c(K+) + c(H+) = c(HC2O4) + c(C2O42–) + c(OH)

b.c(K+) > c(HC2O4) > c(C2O42–) > c(H2C2O4)

c.c(K+) = c(HC2O4) + c(C2O42–) + c(H2C2O4)

(3)工業(yè)上利用硫酸亞鐵與草酸反應(yīng)制備草酸亞鐵晶體,其離子方程式為:Fe2+ + H2C2O4 + xH2O FeC2O4·xH2O↓ + 2H+

制備時(shí)需添加氨水以提高FeC2O4·xH2O的產(chǎn)率,從化學(xué)平衡移動(dòng)原理角度解釋原因:_____

測(cè)定草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)x值,實(shí)驗(yàn)如下:稱(chēng)取0.5400 g草酸亞鐵晶體溶于一定濃度的硫酸中,用KMnO4酸性溶液滴定。到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗0.1000 mol·L1KMnO4酸性溶液18.00 mL。已知:滴定過(guò)程中鐵、碳元素被氧化為Fe3+、CO2,錳元素被還原為Mn2+FeC2O4·xH2Ox = _______(FeC2O4的摩爾質(zhì)量是144 g·mol1)。

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