5.
在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种与生产生活有密切的联系。
\(\rm{(1)}\)为了提高煤的利用率,常将其气化为可燃性气体,主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气,化学反应方程式为 。
\(\rm{(2)}\)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{\underset{高温高压}{\overset{催化剂}{⇌}}}\)\(\rm{2NH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)}\)。
\(\rm{①}\) 合成氨的反应中的能量变化如图所示。
该反应是 反应\(\rm{(}\)填“吸热”或“放热”\(\rm{)}\),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量 \(\rm{(}\)填“大于”或“小于”\(\rm{)}\)生成物化学键形成放出的总能量。
\(\rm{②}\)在一定条件下,将一定量的\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是 \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
A.容器中混合气体的密度不随时间变化
B.单位时间内断裂\(\rm{3 mol H-H}\)键的同时断裂\(\rm{6 mol N-H}\)键
C.\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量之比为\(\rm{1:3:2}\)
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
\(\rm{(3)}\)目前工业上有一种方法是用\(\rm{CO_{2}}\)生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\),在体积为\(\rm{1 L}\)的密闭容器中,充入\(\rm{1 molCO_{2}}\)和\(\rm{3 molH_{2}}\),测得\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的浓度随时间变化如下图所示。\(\rm{①}\)从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率\(\rm{v(H_{2})=}\) 。
\(\rm{②}\)达平衡时容器内压强与起始时的压强之比 。