题目内容
【题目】最近科学家提出“绿色自由”构想：把含有大量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与氢气反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示：
（1）写出分解池中反应的化学方程式为_______________；
（2）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式_______________；
（3）已知合成塔中的反应是可逆的，根据平衡移动原理，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300℃的温度，其原因可能是_______________；
（4）“绿色自由”构想流程中常包括物质的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的物质除碳酸钾溶液外，还包括________(化学式)。
（5）300℃时，将CO和H2按1:3的体积比充入密闭容器中，CO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
①若其他条件不变，将A点的体积压缩至原来的一半，一段时间后反应再达平衡是，与原平衡比较下列说法正确的是________。
A．CO2的浓度减小 |
B．正反应速率增大，逆反应速率减小 |
C．CO2和H2的体积比为1:3 |
D．CH3OH的体积分数增大 |
②将1.0molCO2和3.0molH2置于体积不变的密闭容器中，2min时反应达到平衡，此时体系总压强为0.10MPa，用H2表示的反应速率为1.2mol/(L·min)，则密闭容器的体积是____L。
（6）甲醇可制作燃料电池。以氢氧化钾溶液为电解质的负极反应式是__________。当转移的电子的物质的量为_______mol时，参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。
【答案】2KHCO3
K2CO3+H2O+CO2↑ CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol 加快反应速率，使催化剂活性较高 高温水蒸气 CD 1 CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 1.2
【解析】
（1）碳酸氢钾受热可分解成碳酸钾、二氧化碳和水，方程式为：2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑；
（2）根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量，所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol，故答案为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol；
（3）合成塔内发生的反应为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol，升温平衡逆向移动，但反应速率较高，使催化剂的活性较高，故通常选择较高温度下进行；
（4）上述反应流程中分解内KHCO3分解生成的碳酸钾和水汽及合成甲醇时得到的水汽可以循环利用；
（5）①A．体积减少一半，CO2的浓度瞬间增大为原来的平衡，平衡向正反应向移动，根据勒夏特列原理，平衡后CO2的浓度仍比原来大，故A错误；B．体积减少，压强增大，正反应速率和逆反应速率均增大，故B错误；C．CO2和H2的起始量为1:3，变化量也是1:3，因此平衡后体积比仍为1:3，故C正确；D．体积减小，平衡向正方向移动，CH3OH的体积分数增大，故D正确；答案为CD。②假设容器体积为VL，H2表示的反应速率为1.2mol/(L·min)，根据反应速率的计算公式可知，H2的变化物质的量为1.2mol/(L·min)×2min×VL=2.4Vmol，结合反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O，则CO2变化的物质的量是0.8Vmol，此时CO2转化率为0.8Vmol/1mol=0.8，得V=1L；
（6）甲醇燃料碱性电池中，甲醇在负极上发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)物质的量为0.3mol，O2+2H2O+4e-=4OH-，转移电子物质的量为1.2mol。
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【题目】一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)。
编号 | 温度 /℃ | 起始物质 的量/mol | 平衡物质 的量/mol | 达到平衡 所需时间/s | |
PCl5(g) | PCl3(g) | Cl2(g) | |||
Ⅰ | 320 | 0.40 | 0.10 | 0.10 | t |
Ⅱ | 320 | 0.80 | t1 | ||
Ⅲ | 410 | 0.40 | 0.15 | 0.15 | t2 |
下列说法正确的是
A.平衡常数K：容器Ⅱ>容器Ⅲ
B.反应到达平衡时，PCl5的转化率：容器Ⅱ>容器Ⅰ
C.反应到达平衡时，容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl5)=
mol·L-1·s-1
D.起始时向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行
【题目】下列说法中不正确的是（ ）
弱酸 | CH3COOH | HClO | H2CO3 |
电离平衡常数(25℃) | K1=1.760×10-5 | K1=2.95×10-8 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 |
A.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3③NaClO三种溶液中c(Na+):③<②<①
B.一定浓度的NaHS溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
C.pH=a的氨水，稀释至原体积的10倍后，其pH=b，则b>a-1
D.少量的
通入NaClO溶液中发生反应：
【题目】某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况下的体积），实验记录如下（累计值）：
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
（1）反应速率最大的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。
（2）反应速率最小的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。
（3）2～3min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为__。
（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是__（填序号）。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液