CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-3
CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量___(填“>”“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:
①能表示该反应过程中能量变化的是(图1)___(填字母).
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图2所示,则CH4的转化率为___.
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热△H=___.
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是___(填字母).
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料
(5)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如表:
容器甲乙丙反应物投入量1molCO、2mol H21mol CH3OH2mol CO、4mol H2CH3OH的浓度(mol/L)c1=0.25c2c3反应的能量变化放出Q1 kJ吸收Q2 kJ放出Q3 kJ平衡常数K1K2K3反应物转化率α1α2α3①下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是___.
A.v正(H2)=2v逆(CH3OH) B.n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2:1
C.混合气体的密度不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变 E.容器的压强不变
②下列说法正确的是___.
A.c1=c2 B.Q1=Q2 C.K1=K2 D.α2+α3<100%
③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图(图3):
各阶段的平衡常数如表所示:
t2~t3t4~t5t5~t6t7~t8K4K5K6K7K4、K5、K6、K7之间的关系为___(填“>”、“<”或“=”).反应物的转化率最大的一段时间是___.