题目内容

【题目】研究和深度开发COCO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

1CO可用于炼铁,已知:

Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1

C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1

CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为__________

2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:__________

3CO2H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1

曲线I对应的平衡常数大小关系为K__________K(“=””)

一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。

容 器



反应物投入量

1molCO23molH2

a molCO2b molH2
c molCH3OH(g)c molH2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为__________

4)利用光能和光催化剂,可将CO2H2O(g)转化为CH4O2.紫外光照射时,在不同催化剂(IIIIII)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2.在015小时内,CH4的平均生成速率IIIIII从大到小的顺序为__________(填序号)

5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3

乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:__________

【答案】1Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

2CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;(3>;②0.4n(c)≤1mol

4I;(5①300℃400℃②3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O

【解析】试题分析:(1①Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1②C(s)+CO2(g)═2CO(g) △H2=+172.5kJmol-1,由盖斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,故答案为:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

2)烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上是CO发生失电子的氧化反应,又因为电解质是KOH溶液,二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾,即CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,故答案为:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

3①II平衡时间小于I,说明II反应速率大于I,且平衡时IICH3OH的物质的量小于I,说明平衡向逆反应方向移动,则只能是升高温度,即II的温度大于I,温度越高,平衡向逆反应方向移动,导致化学平衡常数越小,所以KK,故答案为:>;

设二氧化碳反应量为x

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

初始量(mol)1 3 0 0

转化量(mol)x 3x x x

平衡量(mol)1-x 3-3x x x

甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,即=0.8

解得x=0.4mol

依题意:甲、乙为等同平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1molc 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol,所以c的物质的量为:0.4n(c)≤1mol

故答案为:0.4n(c)≤1mol

4)由图2可知,在015h内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅰ)△n(Ⅲ)△n(Ⅱ),故在015h内,CH4的平均生成速率v(Ⅱ)v(Ⅲ)v(Ⅰ),故答案为:I

5温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,在300℃时失去活性,故以后乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的,故乙酸主要取决于温度影响的范围为300℃400℃,故答案为:300℃400℃

②Cu2Al2O4拆成氧化物的形式:Cu2OAl2O3,与酸反应生成离子方程式:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O,故答案为:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网