煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一.

煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一.
(1)在250C 101kPa时,H2与02化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量,其热化学 方程式为
H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol
H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol

又知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+[1/2]O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法,C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+Hi(g)△H=______kj/mol.
(2)CO可以与H2CXg)进一步发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0在恒容密闭容器中,起始时n(H20)=0.20mol,n(CO)=0.10mol,在8000C时达到平衡状态,K=1.0,则平衡时,容器中CO的转化率是(计算结果保留一位小数).
(3)工业上从煤气化后的混合物中分离出H2,进行氨的合成,已知反应N2(g)+3H2(g)
催化剂
2NH3((g) (△H<0)在等容条件下进行.改变其他反应条件,在I、II、III阶段体 系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:

①N2的平均反应速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为______;
②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是______
③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应速度(T3)的高低:T2______T3填“>、=、<”判断的理由是______.
sgc820 1年前 已收到1个回答 举报

如此难过 春芽

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解题思路:(1)依据热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和对应焓变;依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
(2)依据化学平衡三段式列式,结合消耗量除以起始量计算转化率;
(3)根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值,可计算三个阶段用氮气表示的化学反应速率,据此判断;第二阶段氨气是从0开始的,瞬间氮气、氢气浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了氨气,即减少生成物浓度,平衡正向移动;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变;

(1)在250C 101kPa时,H2与02化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量,其热化学方程式为H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol;
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+[1/2]O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol
依据盖斯定律①-②-③,得到焦炭与水蒸气反应的热化学方程式,C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ/mol;
故答案为:H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol,+131.3;
(2)CO可以与H2O(g)进一步发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0在恒容密闭容器中,起始时n(H20)=0.20mol,n(CO)=0.10mol,在8000C时达到平衡状态,K=1.0,则平衡时,设一氧化碳转化物质的量为x,依据化学平衡三段式列式;
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 0.10 0.20 0 0
变化量(mol) x x x x
平衡量(mol)0.10-x 0.20-x x x
K=
x2
(0.10−x)(0.20−x)=1
计算得到x=[1/15]mol,
容器中CO的转化率=

1
15
0.10×100%=66.7%;
故答案为:66.7%;
(3)①.v(N2)=[1mol/L/20min]=0.05mol/(L•min),v(N2)=[1mol/L−0.62mol/L/15min]=0.0253mol/(L•min),
v(N2)=[0.62mol/L−0.5mol/L/10min]=0.012mol/(L•min),
故N2的平均反应速率v(N2)>v(N2)>v(N2);
故答案为:v(N2)>v(N2)>v(N2);
②.由第一次平衡到第二次平衡,氨气是从0开始的,瞬间氮气、氢气浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了氨气,即减少生成物浓度,平衡正向移动;
故答案为:正反应方向,从反应体系中移出产物氨气;
③.第三阶段的开始与第二阶段的平衡各物质的量均相等,根据氮气、氢气的量减少,氨气的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,因此达到平衡后温度一定比第二阶段平衡时的温度低;
故答案为:>,此反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动.

点评:
本题考点: 热化学方程式;化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡的计算.

考点点评: 本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡影响因素等,难度中等,学生容易只考虑改变瞬间各物质的浓度,不注意平衡时各物质浓度的变化量.

1年前

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