9. 能源是人类生存、社会发展不可或缺的物质。CO、H
2、CH
3OH均是重要的能源物质。
(1)已知:氧气中O=O键的键能为497 kJ·mol
-1,二氧化碳中C=O键的键能为745 kJ·mol
-1。
2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g) Δ
H1=-566 kJ·mol
-1H
2O(g)+CO(g)=H
2(g)+CO
2(g) Δ
H2CH
3OH(g)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(g) Δ
H3=-660 kJ·mol
-1CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g) Δ
H4=-107 kJ·mol
-1则使1 mol CO(g)完全分解成原子所需要的能量至少为
________,Δ
H2=
________。
(2)通常合成甲醇的主要反应为CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g),起始时容器中只有a mol/LCO和b mol·L
-1 H
2,平衡时测得混合气体中CH
3OH的物质的量分数[φ(CH
3OH)]与温度(
T)、压强(
p)之间的关系如图所示。
①压强为
p1 kPa,温度为
T1和
T2时对应的平衡常数分别为
K1、
K2,则
K1________K2(填“>”“<”或“=”);若恒温(
T1)恒容条件下,起始时a=2、b=4,测得平衡时混合气体的压强为
p1 kPa(如图所示),则
T1时该反应的压强平衡常数
Kp=________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含
p1的代数式表示)
②若在温度为
T1、压强为
p1 kPa的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H
2、CH
3OH气体,则反应开始时
v正(CO)
________v逆(CO)(填“>”“<”“=”或“无法确定”)。
③若恒温恒容条件下,起始时a=1、b=2,则下列叙述能说明反应达到化学平衡状态的是
________。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H
2的物质的量浓度之比为1∶2,且不再随时间的变化而变化
D.将容器改为绝热恒容容器,温度不随时间变化而变化
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO
2,其产物之一是NH
4HCO
3。已知常温下碳酸的电离常数
K1=4.4×10
-7、
K2=4.7×10
-11,NH
3·H
2O的电离常数
K=1.8×10
-5,则所得到的NH
4HCO
3溶液中
c(
)
________c(
)(填“>”“<”或“=”)。