CH4可用于消除NO2的污染,回答下列問題。
(1)已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ?mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-863.8-863.8kJ?mol-1。
(2)在相同溫度和壓強(qiáng)下,一定量的CH4與NO2在不同條件下反應(yīng)的能量變化如圖所示。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某相同時(shí)刻時(shí),測(cè)得在催化劑2條件下NO2轉(zhuǎn)化率更高,其原因是 反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應(yīng)的活化能更低,反應(yīng)速率更快,相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)二氧化氮的轉(zhuǎn)化率更高反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應(yīng)的活化能更低,反應(yīng)速率更快,相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)二氧化氮的轉(zhuǎn)化率更高。
(3)在體積均為2L的密閉容器A(500℃,絕熱)、B(500℃,恒溫)兩個(gè)容器中分別加入2molCH4、2molNO2和相同催化劑。A、B容器中CH4的轉(zhuǎn)化率α(CH4)隨時(shí)間變化如圖所示。
時(shí)間(s/t) | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
A中α(CH4)(%) | 0 | 20 | 22 | 22 | 22 |
B中α(CH4)(%) | 0 | 10 | 20 | 25 | 25 |
A
A
,理由是 A容器絕熱,隨反應(yīng)進(jìn)行放出的熱量使體系溫度升高,相對(duì)B容器中反應(yīng)平衡逆向進(jìn)行,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),放出熱量減少
A容器絕熱,隨反應(yīng)進(jìn)行放出的熱量使體系溫度升高,相對(duì)B容器中反應(yīng)平衡逆向進(jìn)行,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),放出熱量減少
。②B容器中,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志為
ac
ac
(填字母序號(hào))。a.壓強(qiáng)保持不變
b.密度保持不變
c.CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
d.v(CH4):v(N2)=1:l
e.斷裂4molC-H鍵同時(shí)斷裂2molO-H鍵
③A容器中前100s內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=
0.004
0.004
mol?L-1?s-1④已知反應(yīng)速率v正=k正?c(CH4)?c(NO2)2,v逆=k逆?c(N2)?c(CO2)?c(H2O)2(k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)),則B容器中平衡時(shí)
k
正
k
逆
1
12
1
12
v
正
v
逆
3.75
3.75
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】-863.8;反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應(yīng)的活化能更低,反應(yīng)速率更快,相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)二氧化氮的轉(zhuǎn)化率更高;A;A容器絕熱,隨反應(yīng)進(jìn)行放出的熱量使體系溫度升高,相對(duì)B容器中反應(yīng)平衡逆向進(jìn)行,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),放出熱量減少;ac;0.004;;3.75
1
12
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:39引用:2難度:0.6
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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