如圖1是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)該產(chǎn)業(yè)鏈中合成氨的反應(yīng)在較低溫下能否自發(fā)進行?
可以
可以
.
(2)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達式為:
K=,它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);
.
(3)已知在一定溫度下,各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
C(s)+CO
2(g)?2CO(g),K
1CO(g)+H
2O(g?H
2(g)+CO
2(g),K
2C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g),K
3則K
1、K
2、K
3之間的關(guān)系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2
.
(4)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題.已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時,會發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下:
溫度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常數(shù)K |
9.94 |
9 |
1 |
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H
2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:
75%
75%
.
(5)從圖中看出氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO
2、N
2O
4等.已知NO
2和N
2O
4的結(jié)構(gòu)式分別是
和
.已知N-N鍵鍵能為167kJ?mol
-1,NO
2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol
-1,N
2O
4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol
-1.請寫出NO
2轉(zhuǎn)化為N
2O
4的熱化學(xué)方程式為
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
.對反應(yīng)N
2O
4(g)?2NO
2(g),在溫度為T
1、T
2時,平衡體系中NO
2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖2所示.下列說法正確的是
D
D
.
A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(6)以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池,請寫出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O;
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O;
.