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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:29 题号:21978311
一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:
Ⅰ.HCOOHCO+ H2O (快)
Ⅱ.HCOOHCO2+H2 (慢)
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ正反应速率方程为:v =kc(H+)c(HCOOH),k为反应速率常数。T1温度下,HCOOH电离平衡常数为Ka。当HCOOH平衡浓度为x mol/L时,H+浓度为___________mol/L,此时反应Ⅰ正反反应速率v=___________mol/(L·h)(用含 Ka、x和k的代数式表示)。
(2)T2温度下,在密封石英管内完全充满1.0 mol/LHCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。t1时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70mol/L、0.16 mol/L,反应Ⅱ达平衡时,测得H2的浓度为ymol/L。体系达平衡后=___________(用含y的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为___________

相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有0.10 mol/L盐酸,则图示点a、b、c、d中,CO新的浓度峰值点可能是___________(填标号)。与不含盐酸相比,CO达浓度峰值时,CO2浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

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【推荐1】请回答下列问题:
(1),已知该反应在T℃时,平衡常数K=9.0。
①该反应的平衡常数表达式为:K=___________
②某温度下,向2L的密闭容器中充入各1mol,5s后的物质的量为0.4mol,则0~5s内NO的反应速率___________
③下列为4种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是___________
A.                                 B.
C.                                 D.
④T℃时,某时刻测得容器内、NO的浓度分别为0.20mol/L、0.20mol/L和0.50mol/L,此时反应v正()___________v逆()(填“>”、“=”或“<”)。
(2)研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,如图所示:

①该电池负极的电极反应式为___________
②当有6mol发生转移时,消耗的质量为___________
③若该电池用于金属表面镀银,___________(填“a”或“b”)电极连接镀件(待镀金属)。
2024-01-11更新 | 64次组卷
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【推荐2】甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下含成甲醇,发生的反应为:
已知CO、的燃烧热分别为283.0kJ/mol,285.8kJ/mol,726.5kJ/mol, 则______
在一容积为2L的恒容密闭容器中加入 CO和 ,发生如下反应:CO ,实验测得下,甲醇的物质的量随时间的变化如表所示,下列说法正确的是
时间
温度
10min20min30min40min50min60min

由上述数据可以判断:______
时,的平均反应速率______
该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是______选填编号
A 改用高效催化剂 升高温度     缩小容器体积     分离出甲醇   增加CO的浓度
若保持不变,起始时加入CO、的物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时,仍与原平衡等效,则a、b、c应该满足的条件______
当反应在达到20min时,控制体积不变,迅速将同时投入体系中,后在恒压条件下,反应在40min时达到平衡,请在图中画出20~40min内容器中 浓度的变化趋势曲线:______

在以为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则负极的电极反应式为______;理想状态下,该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为______燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比
2019-12-27更新 | 73次组卷
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【推荐3】近十几年来,化学界掀起研究二氧化碳与氢气反应的热潮。回答下列问题:
(1)已知CoO(s)有下列两个反应:
I.CoO(s)+H2(g)Co(s)+H2O(g) △H=-3.9 kJ·mol-1
II.CoO(s)+CO(g)Co(s)+CO2(g) △H=-45.1 kJ·mol-1
①根据焓变判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_______H2(填“大于”或“小于”)。
②反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=_______kJ·mol-1
(2)在723 K、10.0 kPa的甲装置中发生反应I,在723 K、12.0 kPa的乙装置中发生反应II,得到部分气体的分压随时间的变化关系如下图所示。

①在甲装置中,10~40 min内反应的平均速率v(H2)=_______kPa·min-1
②已知甲、乙两装置中的反应分别在40 min、31 min达到平衡状态,则在723 K时,反应的平衡常数Kp=_______(保留三位有效数字)。
(3)向装置丙中充入0.10 mol H2和0.20 mol CO2,在一定温度和12.0 kPa下进行反应:,平衡时水蒸气体积分数为0.10。再向达到平衡后的装置丙中加入足量的CoO(s)和Co(s),得到如下图象。

①上表中的a、b两条线分别代表的气体物质是_______ (填化学式)。
②可作为的催化剂的是_______ (填标号)。
A.Co(s)               B.CoO(s)               C.CoO(s)和Co(s)
(4)科学家设计了如下光电池,常温下在水溶液中完成反应。

①装置中的电解质参与了多个反应,在使用过程中电解质的量_______(填标号)。
A.增大               B.减少                  C.基本不变             D.无法确定
②已知电极X上的电极反应为,结合总反应式,写出Y电极上的电极反应式:_______
2022-01-11更新 | 549次组卷
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