將二氧化碳還原轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)物質(zhì)是目前研究的熱點(diǎn)之一。
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在銅鋁催化劑上用CO2加氫合成甲醇。已知發(fā)生的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.17kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH3=-90.64kJ/mol
則:①ΔH2=-49.47kJ-49.47kJkJ/mol。
②如圖1所示,關(guān)閉K,向A中充入1mol CO2、3mol H2,向B中充入2mol CO2、6mol H2,起始時(shí)VA=VB=aL,在相同條件下,兩容器中只發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),達(dá)到平衡時(shí)VB=0.8aL,則B中CO2的轉(zhuǎn)化率為 40%40%。打開(kāi)K,過(guò)一段時(shí)間重新達(dá)平衡,此時(shí)B的體積為 0.2a0.2aL(用含a的代數(shù)式表示,連通管中氣體體積不計(jì))。
③CO2和H2以物質(zhì)的量之比為1:3通入某密閉容器中,只發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、氣體的總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示,則p1>>p2(填“>”、“<”或“=”)。已知p3=1MPa,則a點(diǎn)壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=9256(MPa)29256(MPa)2(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(2)利用微生物燃料電池技術(shù)可將CO2轉(zhuǎn)化為甲烷(如圖3所示),則陰極的電極反應(yīng)式為 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OCO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。該技術(shù)將有機(jī)廢水中的碳元素最終轉(zhuǎn)化為 CH4CH4(填分子式)。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】-49.47kJ;40%;0.2a;>;;CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;CH4
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:3難度:0.4
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3