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化学反应原理综合练习11工业合成氨反应为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，对其研究如下：(1)已知HH键的键能为436 kJmol1，NH键的键能为391 kJmol1，NN键的键能是945.6kJmol1，则上述反应的H_。(2)上述反应的平衡常数K的表达式为_。若反应方程式改写为：N2(g)H2(g) NH3(g)，在该温度下的平衡常数K1_(用K表示)。(3)在773 K时，分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 molL1、3 molL1、3 molL1，则此时v正_v逆。(填“大于”、“小于”或“等于”)(4). 反应 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) H0 逆反应速率与时间的关系如下图所示： 若t4时扩大容器体积，t5达到平衡，t6时增大反应物浓度，请在下左上图中画出t4- t6的变化曲线。(5)现以NO2、O2、N2O5、熔融盐NaNO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如右图所示。石墨电极上发生反应的电极反应式：_。2.甲醇是重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)已知反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H99 kJmol1中的相关化学键键能如下：化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol1)436343x465413则x_。(2)在一容积可变的密闭容器中，1 mol CO与2 mol H2发生反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H1”、“”、“”或“ ”）。实际生产条件控制在250、1.3104kPa左右，选择此压强的理由是 。（3）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g)，发生反应：CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)，H2物质的量随n(H2)/molt/min1.020时间的变化如右图所示。02 min内的平均反应速率v(CH3OH)= 。该温度下，CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。a 平衡常数 bCH3OH的平衡浓度 c达到平衡的时间 d平衡时气体的密度（4）以CH3OH为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH3OH燃料电池。负极反应的电极反应式为 。4.【加试题】(10分)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：化学反应平衡常数温度5008002H2(g)+CO(g) CH3OH(g)K12.50.15H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)K21.02.503H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g)K3（1）反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。（2）某温度下反应中H2的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系，如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)（填“”、“”或“”）。据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3= （用K1、K2表示）。 （3）生成CO的热化学方程式为：C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H = + 131.6 kJ/mol，图为反应I在一定温度下，反应达到平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时，测得c(H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 molL，试根据H2O的体积百分含量变化曲线，在图中画出CO的体积百分含量变化曲线图。（4）一种甲醇燃料电池，使用的电解质溶液是2molL1的KOH溶液。 请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式 ；（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后，溶液中：2c(Ba2)= c(CH3COO-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为 。5【加试题】(10分) 研究NOx、CO2的吸收利用对促进低碳社会的构建和环境保护具有重 要意义。（1）已知： 2H2(g) + O2(g)2H2O(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH (l) + H2O (l) H2 H2O(g)H2O(l) H3 求 25、101kPa下，2 mol CH3OH (l)完全燃烧的H= （用含H1、H2、H3的式子表示）。（2）向1 L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应： CO2(g)+3H2(g) CH3OH (l) + H2O (l) H2 已知反应的H20，则此反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）。 在T下，CO2气体的浓度随时间t变化如下图所示，则此温度下反应的平衡常数 Kc= （用分数表示）。在t2时将容器容积缩小为原体积的一半，t3时再次达到平衡，请画出t2之后 CO2气体的浓度随时间变化的曲线。 （3）用NH3催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。如下图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物的转化率），反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。 以下说法正确的是 。（填编号） A使用第种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率 B催化剂、分别适合于250和450左右脱氮 C相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响 D烟气通过催化剂的流速越快，脱氮效果会越好 （4）用电解法处理NOX是消除氮氧化物污染的新方法，其原理是将NOX在电解池中分解成无污染的N2和O2，电解质是固体氧化物陶瓷（内含O2离子，可定向移动），阴极的反应式是 。1. (1)92.4 kJmol1(2)K K或 (3)大于(4) (5)NO2 NO e=N2O5, 2. (1)1076 (2)bc1.6107 (kPa)2(3) 阴 ；CO2+6H+6e- =CH3OH+H2O3（1）H1+H2 H3 。（2）； 在1.3104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。（3）0.125molL1 min1； 4 L2mol2； d。（4）CH3OH 6e+8OH= CO32+6H2O。4.（10分）（1）吸热（1分） (2) = （1分） k1k2 （2分） (3) 起点坐标为（0.1 ，25） 终点坐标为（0.75 ， 15）（2分）(4)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O（2分）(5)210-7b/(a-2b)5.（10分）8