“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究。
(1)已知:
①CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41kJ?mol-1
②C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H=-73kJ?mol-1
③2CO(g)?C(s)+CO2(g)△H=-171kJ?mol-1
寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ?mol-1CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ?mol-1。
(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理,在容積為2L密閉容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化如圖1所示。
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.1125mol/(L?min)0.1125mol/(L?min)。
②下列措施一定不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是ACDACD。
A.在原容器中再充入1mol CO2
B.在原容器中再充入1mol H2
C.在原容器中充入1mol氦氣
D.使用更有效的催化劑
E.縮小容器的容積
F.將水蒸氣從體系中分離
(3)高溫下,CO2與足量的碳在密閉容器中實現(xiàn)反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g)。容積為1L的恒容容器中加入0.2mol CO2,在不同溫度下達(dá)到平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖2所示。則該反應(yīng)為吸熱吸熱(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),某溫度下,若向該平衡體系中再通入0.2molCO2,平衡正向正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動,達(dá)到新平衡后,體系中CO的百分含量減小減小。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(4)在T1時,向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)(φ)與n(H2)c(CO)的關(guān)系如圖2所示。
①當(dāng)n(H2)c(CO)=2時,經(jīng)過5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為0.6,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=9.49.4(保留一位小數(shù))。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,達(dá)到新平衡時H2的轉(zhuǎn)化率將增大增大。(填“增大”、“減小”或“不變”)
②當(dāng)n(H2)c(CO)=3.5時,達(dá)到平衡后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖象中的FF(填“D”、“E”或“F”)點。
n
(
H
2
)
c
(
CO
)
n
(
H
2
)
c
(
CO
)
n
(
H
2
)
c
(
CO
)
【答案】CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ?mol-1;0.1125mol/(L?min);ACD;吸熱;正向;減?。?.4;增大;F
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:49引用:2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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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,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,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,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
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
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