化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料,消除氧化物对环境的负面影响。
19.目前工业上常用甲烷自热重整制氢,根据下图写出合理的热化学方程式______________________________。
20.在恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度为1.0mol/L,在一定条件下发生反应:CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) +2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
则:①该反应的△H 0(填“<、= 或>”);
21.②压强P1、P2、P3、P4由大到小的关系为 。压强为P4时,在b点:v(正) v(逆)。(填“<、= 或>”)
22.对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),则该反应的平衡常数的表达式Kp= ;如果P4=0.36MPa,求a点的平衡常数Kp= ;(保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。图为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制出了2条速率—浓度 关系曲线:v正~c(CH4)和v逆~c(CO)。
则:ⅰ)与曲线v正~c(CH4)相对应的是上图中曲线 (填“甲”或“乙”)。
ⅱ)当降低到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的平衡点分别为 (填字母)。
23.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
Na2Sx2Na+xS (3<x<5)
①判断该电池工作的适宜温度应为________。
24.关于钠硫电池,下列说法正确的是________。
25.25 ℃时,若用钠硫电池作为电源电解500 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液,当溶液的pH变为13时,电路中通过的电子的物质的量为________ mol,两极的反应物的质量差为________ g。(假设电解前两极的反应物的质量相等)
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJ·mol-1
该反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g),由图可知ΔH=1+3-21
由图可知,CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJ·mol-1
由图形分析反应热的计算。
① >;
图可知,温度升高甲烷的平衡转化率升高,所以该反应为吸热反应。
温度升高甲烷的平衡转化率升高。
注意反应CH4的平衡转化率与温度及压强的关系图;。
② p4> p3> p2 >p1 (1分) ;>(1 分)
②由该反应式可知,增大压强有助于反应向逆反应方向进行,所以从P1到P4压强依次增大,由图可知此时该反应还在向正反应方向进行着,所以正反应速率大于逆反应速率。
②增大压强有助于反应向逆反应方向进行。
注意反应CH4的平衡转化率与温度及压强的关系图;。
③ P2(CO)·P2(H2)/(P(CO2) ·P(CH4)) ;1.64(MPa)2 甲 a
由图可知,浓度增大一点,乙曲线对应的反应速率增大的非常迅速,所以乙曲线对应甲烷的反应速率曲线。
④浓度增大一点,乙曲线对应的反应速率增大的非常迅速。T1℃时,若改变反应条件,导致NO浓度增大,则改变的条件可能是增加NO的量;缩小容器体积;升温。
注意化学平衡状态的判断;。
关于钠硫电池,放电时,电极A为负极;据表知,该电池工作的适宜温度应为300 ℃~350 ℃
根据表格判断温度范围。
电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。。
关于钠硫电池,放电时,电极A为负极;Na+的移动方向为从A到B;充电时,电极A应连接电源的负极;电极B的电极反应式为S-2e-===xS
于钠硫电池,放电时,电极A为负极;Na+的移动方向为从A到B;充电时,电极A应连接电源的负极;。
电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。。
0.05 2.3
电路中转移电子的物质的量为0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,负极减小0.05 mol×23 g·mol-1=1.15 g,正极增加的质量也是Na的质量,所以两极的反应物的质量差为2.3 g。
于钠硫电池,放电时,电极A为负极;Na+的移动方向为从A到B;充电时,电极A应连接电源的负极;。
电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。。