19.一定條件下,向容器中同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣三種氣體,發(fā)生的化學反應(yīng)有:
反應(yīng) 過程 |
化學方程式 |
焓變 ΔH(kJ?mol-1) |
活化能 Ea(kJ?mol-1) |
甲烷 氧化 |
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) |
-802.6 |
125.6 |
CH4(g)+O2(g)?CO2(g)+2H2(g) |
-322.0 |
172.5 |
蒸汽 重整 |
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) |
+206.2 |
240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g) |
+158.6 |
243.9 |
(1)已知:H
2O(l)=H
2O(g)ΔH=+44.0kJ?mol
-1,則表示H
2燃燒熱的熱化學方程式為
。
(2)蒸氣重整過程能自發(fā)進行的原因是
。
(3)恒溫恒壓體系(溫度為T,壓強為p)反應(yīng)CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)達到平衡時,各氣體的物質(zhì)的量均為1mol,用某氣體組分(B)的平衡分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))代替物質(zhì)的量濃度(c
B)也可表示平衡常數(shù)(記作K
p)。則:
①平衡常數(shù)K
p=
。
②再向容器中瞬時同時充入1molCH
4、1molH
2O、1molCO、3molH
2,此時v
(正)
v
(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③恒溫恒容條件下,將CH
4、H
2O、CO、H
2按照體積比1:1:1:3投料,能判斷反應(yīng)CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)達到平衡狀態(tài)的是
。
A.密度保持不變
B.CO體積分數(shù)保持不變
C.平均摩爾質(zhì)量保持不變
D.c(CO)和c(H
2)的比保持不變
E.2molO-H斷裂的同時,有3molH-H斷裂
(4)向絕熱恒容密閉容器中通入CH
4和O
2,反應(yīng)CH
4(g)+O
2(g)?CO
2(g)+2H
2(g)達平衡,正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如圖1。圖中c點反應(yīng)是否達到平衡:
(填“是”或“否”)。
(5)利用重整反應(yīng)CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g),設(shè)計一種熔融碳酸鹽燃料電池,原理示意如圖2,電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為
。
(6)常溫時向濃度為0.1mol?L
-1體積為VL的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸,用pH計測得溶液的pH隨鹽酸體積的變化曲線如圖3所示,d點處兩種溶液恰好完全反應(yīng)。根據(jù)圖2回答下列問題:
①b、c、d三點對應(yīng)的溶液中,水電離的c(OH
-)由大到小的順序為
。
②滴定時,由b點到c點的過程中,下列各選項中數(shù)值保持不變的有
。
a.
b.
c.
d.
③該溫度時氨水的電離平衡常數(shù)K=
。