20.I.液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是介于液氧煤油和液氧液氫之間的一個(gè)選擇,其燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ?mol-1,根據(jù)以下信息,求算C=O的鍵能:
。
共價(jià)鍵 |
C-H |
O=O |
H-O |
鍵能/(kJ?mol-1) |
413 |
498 |
464 |
熱化學(xué)方程式 |
H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ?mol-1 |
II.美國(guó)Bay工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來(lái)制取氫氣,其生產(chǎn)流程如圖所示:
(1)該流程中第I步反應(yīng)為CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)ΔH>0。若圖表示在其他條件相同時(shí),分別測(cè)定不同壓強(qiáng)、不同溫度下CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率(縱坐標(biāo)為CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率),則p
1
p
2(填“>”或“<”)。
(2)該流程的第II步反應(yīng)為CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示。
溫度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常數(shù)K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
①?gòu)纳媳砜梢酝茢啵捍朔磻?yīng)的正反應(yīng)是
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。
②在500℃下,若開(kāi)始時(shí)向恒容密閉容器中充入CO與H
2O均為3mol,則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為
。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
n(CO) |
n(H2O) |
n(H2) |
n(CO2) |
甲 |
2 |
5 |
4 |
3 |
乙 |
3 |
3 |
2 |
2 |
丙 |
0.25 |
4 |
2 |
1 |
③在830℃時(shí),以上表的物質(zhì)的量(單位為mol)投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng),其中反應(yīng)開(kāi)始時(shí),向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的有
(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))。
④在一個(gè)不傳熱的固定容積的容器中,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
(填字母)。
A.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變;
B.v(CO
2)
正=v(H
2O)
逆;
C.混合氣體的密度不變;
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變;
E.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化;
F.體系的溫度不再發(fā)生變化。
⑤如圖表示該反應(yīng)在t
1時(shí)刻達(dá)到平衡,在t
2時(shí)刻分別因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況:圖中t
2時(shí)刻發(fā)生改變的條件可能是
、
(寫(xiě)出兩種)。