控制CO2的排放是防止溫室效應等不良氣候現(xiàn)象產生的有效途徑。
(1)高爐煉鐵中用CO還原Fe2O3得到Fe,同時會排放大量的CO2和煙塵,必須進行嚴格的控制。已知:
①C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+172.5kJ?mol-1;
②3C(石墨,s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489.0kJ?mol-1,
則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為 3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-13CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1。
(2)在恒溫恒容密閉容器中充入一定量CO與Fe2O3發(fā)生該反應。
①以下能說明該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是 ADAD(選填字母)。
A.混合氣體的密度不變
B.容器內氣體壓強一定
C.CO與CO2濃度比為1:1
D.Fe2O3與Fe的質量比不變
②當達到平衡后,再充入一定量CO,平衡 正向正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動,則達到新平衡后CO的轉化率 不變不變(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③下列措施中能使平衡時c(CO)c(CO2)增大的是 AA(填字母)。
A.升高溫度
B.增大壓強
C.充入一定量的CO2
D.再加入一定量鐵粉
(3)可將煉鐵產生的CO2與CH4反應得到氣體燃料,其反應原理為:CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)。某小組向體積是1L的剛性密閉容器中充入物質的量均是1mol的CH4與CO2,反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。
①壓強:p1>>p2(填“>”或“<”)。
②1100℃、p1條件下,20min時反應達到平衡狀態(tài),則0-20min內CO的反應速率V(CO)=0.06mol/(L?min)0.06mol/(L?min),反應的平衡常數(shù)Kp=8164p128164p12(用含p1的代數(shù)式表示,Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
c
(
CO
)
c
(
C
O
2
)
81
64
p
1
2
81
64
p
1
2
【答案】3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1;AD;正向;不變;A;>;0.06mol/(L?min);
81
64
p
1
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:2難度:0.7
相似題
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
A.對于C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g),在一定條件下達到平衡狀態(tài)時,體系的總壓強為P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp= 3PB.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,反應2A(g)+B(g)?2C(g)達到平衡時,A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時A、B和C均增加1mol,平衡正向移動 C.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達到平衡狀態(tài)時,N2、H2、NH3各1mol,若此時再充入3molN2,則平衡正向移動 D.對于一定條件下的某一可逆反應,用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù),其數(shù)值不同,但意義相同,都只與溫度有關 發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>A.400℃時,主要發(fā)生反應Ⅱ B.由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO3,最佳溫度約為840℃ C.520℃時,NH3的有效轉化率約為66.7% D.840℃后,NO的物質的量下降,可能是反應Ⅰ平衡逆向移動所致 發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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