Question

（16分）下圖是煤化工產業鏈的一部分，試運用所學知識，解決下列問題：

（1）該產業鏈中合成氨的反應在較低溫下能否自發進行？               。

（2）已知該產業鏈中某反應的平衡表達式為：   

它所對應的化學反應為：                                            。

（3）已知在一定溫度下，各反應的平衡常數如下：

C（s）+CO2（g）   2CO（g），K1    

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）， K2

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g） ，K3

則K1、K2、K3之間的關系是：                               。 

（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發生如下反應：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，該反應平衡常數隨溫度的變化如下：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

該反應的正反應方向是         反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為：           。

（5）從圖中看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結構式分別是和。已知N－N鍵鍵能為167kJ·mol－1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ·mol－1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ·mol－1。請寫出NO2轉化為N2O4的熱化學方程式為                                      。

對反應N2O4(g) 2NO2(g)，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。

下列說法正確的是　　　　。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C                 

B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺

C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C     

D．由狀態B到狀態A，可以用加熱的方法

（6）以上述產業鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請寫出在氫氧化鉀介質中該電池的負極反應式                                                          。

 

Answer 1

【答案】

（16分）

（1）可以

（2）C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）

（3）K3=K1×K2

（4）放熱，75%

（5）2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－57 kJ·mol－1 ，  D

（6）CH3OH+8OH——6e—==CO32—+6H2O

【解析】略