题目内容

(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,△H=-49.0kJ/mol;测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,平均反应速率v(CO2)=              mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为________________________________________

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是           

A.升高温度                        B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离            D.再充入1mol H2

(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应为:4OH―4e=O2↑+2H2O

则阴极反应式为:                                              

有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:                              

(1)① 0.075  ②    ③C、D  (各 2分)

(2)2CO2+4e+2H2O=2 CO+4OH (2分)

不可行,(1分)该反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行.(或用公式表示也可)( 2分)

练习册系列答案
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(2012?信阳二模)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视.为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
0.1125mol/(L?min)
0.1125mol/(L?min)

②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是
ACD
ACD

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氦气         D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积                  F.将水蒸气从体系中分离
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
.(已知:10-5.6=2.5×10-6).
(3)标准状况下,将4.48L CO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+

(4)如图是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是
甲醇
甲醇
(填“甲醇”或“氧气”),其电极上发生的电极反应式为
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O

(5)已知,常温下Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13.向AgNO3溶液中加入KBr和KCl,当两种沉淀共存时,溶液中c(Br-)和c(Cl-)的比值为
2.7×10-3
2.7×10-3
(2011?天河区一模)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,已受到各国的普遍重视.
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),△H=-49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
0.45
0.45
mol/(L?min).
②该反应的平衡常数表达式为
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

③其它条件不变,下列措施中能使
n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
BC
BC

A.升高温度                          B.再充入1mol CO2和3mol H2
C.将H2O(g)从体系中分离              D.充入He(g),使体系压强增大
(2)CO2是典型的酸性氧化物,能转化为其它物质.
①利用CO2可制得纯碱,纯碱溶液PH
大于
大于
7(填大于、等于、小于);原因是(用离子反应方程式表示)
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-

②一定温度下,在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,观察到的现象是
有沉淀析出
有沉淀析出
;产生此现象的原因是
饱和碳酸溶液中存在CaCO3(ag)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,溶液中c(CO32-)增大,平衡向逆方向移动
饱和碳酸溶液中存在CaCO3(ag)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,溶液中c(CO32-)增大,平衡向逆方向移动

(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离除去CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为:
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视.

(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化.
①该反应是
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应.
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?
(填“是”或“否”).
(2)若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2所示(实线).
①该条件下反应的平衡常数K=
0.5
0.5

②仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是
升高温度
升高温度
,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是
增大压强
增大压强

③下列措施中能使H2转化率增大的是
CD
CD

A.升高温度    B.充入He(g),使体系压强增大     C.将H2O(g)从体系中分离出来    D.再充入3mol CO2
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4
已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ?mol-1
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ?mol-1
写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1

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