碳及其化合物有广泛的用途.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g),△H=+131.3kJ?mol
-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H
2O的平衡转化率的是
.
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+CO
2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol
-1则CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)的焓变△H=
(3)CO与H
2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极通入的物质是:
,正极反应式为:
.
(4)将一定量的CO(g)和H
2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g),得到如下数据:
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所x需时间/min |
H2O |
CO |
H2 |
CO |
900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
.
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨.合成氨反应原理为:N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g),△H=-92.4kJ?mol
-1.实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N
2浓度随时间变化如图1.
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为
.
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH
3浓度随时间变化的示意图
.