碳及其化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的生活方式。
(1)已知:①2CH4(g)+3O2(g)2CO(g)+4H2O(l) △H1=-1214.6kJ/mol
②2CO(g)+ O2(g)2CO2(g) △H2=-566kJ/mol,
则甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为 。
(2)已知在恒温恒压下密闭容器的可逆反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g)
①该可逆反应一定达到平衡的标志是 。
A.v(CH4)正=3v(H2)逆 |
B.水蒸气的浓度与一氧化碳的浓度相等 |
C.平均相对分子质量不随时间的变化而变化 |
D.密度不随时间的变化而变化 |
②该可逆反应在不同条件下,测得CH4转化率随时间变化如图所示,与实验a相比,b的实验条件是 。
(3)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);△H得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
CO2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
D |
t |
①实验1中以v(H2)表示的反应速率为 。
②实验2中的平衡常数是 (计算结果保留两位小数)。
③该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),则a、b应满足的关系
是 (用含a、b的式子表示)。