研究和深度開發(fā)CO、CO2的應用對建生態(tài)文明社會具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:
Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1,
C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為 Fe2O3(s)+3CO(s)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1Fe2O3(s)+3CO(s)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1。
(2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負極反應式:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2OCO+4OH--2e-=CO32-+2H2O。
(3)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CH3OH的物質的量隨時間的變化見圖1。
①線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為KI>>KⅡ。(填“>”或“=”或“<”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應物,一段時間后達到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反應物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | amol CO2、bmol H2、cmol CH3OH(g)、cmol H2O(g) |
0.4<c≤1mol
0.4<c≤1mol
。(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2(g)轉化為CH4和O2,紫外光照射時,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產量隨光照時間的變化見圖2。在0~15小時內,CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序為
Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
。(填序號)(5)一種甲醇燃料電池(圖3),使用的電解質溶液是2mol?L-1的KOH溶液。請寫出加入(通入)b物質一極的電極反應式
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
;每消耗6.4g甲醇轉移的電子數(shù)為 1.2NA
1.2NA
。(6)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下,將amol/L的醋酸與bmol/L Ba(OH)2溶液等體積混合后,溶液中:2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka為
2
b
×
1
0
-
7
a
-
2
b
2
b
×
1
0
-
7
a
-
2
b
【答案】Fe2O3(s)+3CO(s)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1;CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;>;0.4<c≤1mol;Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ;O2+2H2O+4e-=4OH-;1.2NA;
2
b
×
1
0
-
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-
2
b
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.5
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(1)圖1的四個過程中能量轉化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態(tài)水的熱化學方程式
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①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應生成NaBO2,且反應前后B的化合價不變,該反應的化學方程式為
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