题目内容

（14分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489．0 kJ·mol－1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172．5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为                                 。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K=                                      。
②取一定体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1∶3），加入恒容密闭容器中，发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示，则该反应的ΔH                       0 （填“>”、“<”或“＝”）。

③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ     KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为       。
当氨碳比＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为：         。
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为            。
（1）Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ·mol－1
（2）①     ；②＜ ； ③>
（3）（2）2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O    40 %      ②CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O

试题分析：(1) ①－②×3，整理可得Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ/mol。（2）①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度的幂指数的乘积与各种反应物浓度的幂指数的乘积的比。对该反应来说，K=。②由甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系图示可知：当反应达到平衡后，升高温度，甲醇的体积分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动。根据偏高移动原理：升高温度梦幻西游平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应，所以正反应为放热反应。所以ΔH<0。 ③曲线Ⅱ比I先达到平衡。说明温度温度曲线Ⅱ>I。由于温度高，CH3OH含量低，说明化学平衡常数KⅠ>KⅡ。（3）①根据质量守恒定律，由CO2和NH3在一定条件下合成尿素[CO(NH2)2]的反应方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。＝3，假设n(CO2)=amol,则n(NH3)=3amol。由于达平衡时CO2的转化率为60%，所以反应消耗的n(CO2)=0．6amol．，根据方程式中二者的物质的量的关系可知反应的NH3的物质的量n(NH3)=1．2amol．所以氨气的转化率为(1．2amol．÷3amol)×100%=40%．②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，则根据题意可得：该电极反应的方程式为CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O。
练习册系列答案
相关题目
（16分）化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
（1）已知某温度下：
反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g）  +  H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol
反应②： （g）→（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式                  。该反应的化学平衡常数K＝         （用K1、K2表示）。
（2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是     。
A．因为该反应是吸热反应，所以升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小；
B．若继续加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反应方向移动；
C．若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大；
D．压缩体积，平衡不移动，反应物和产物的浓度都不变；
（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（4）已知某温度下， Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ksp（Ag2SO4）＝               ；（两位有效数字）
（5）电解法制备高铁酸钠（Na2FeO4），总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是     (写化学式) ；阳极的电极反应式为：     。
-定条件下，在体积为VL的密闭容器中发生如下反应一段时间后达到化学平衡状态。改变某一条件，下列说法正确的是
A．若升高温度，反应混合气体密度不变时即达到新平衡状态
B．若增大B的浓度，△H减小
C．若使用适当催化剂，A的转化率增大
D．若增大压强，平衡向右移动，则m+n>p+q
对于反应2SO2+O22SO3下列判断正确的是
A．2 mol SO2和足量的O2反应，必生成2 mol SO3
B．平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2
C．平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍
D．平衡时SO2的浓度必为O2浓度的2倍
加热时，N2O5可按下列分解：N2O5 N2O3 + O2，N2O3又可按下列分解：    N2O3 N2O + O2。今将 4 molN2O5充入一升密闭容器中，加热至 t℃时反应达到了平衡状态。平衡时，c（O2）=" 4.5" mol/L, c（N2O3）=" 1.62" mol/L,c（N2O）=        mol/L，此时N2O5的分解率为       。
一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。工业上依此用CO生产燃料甲醇。
　  
（1）甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(CO)＝__________________。
（2）乙图表示该反应进行过程中能量的变化。曲线b下的反应条件为      。该反应的焓变是________（填“ΔH<0”或“ΔH>0”），写出反应的热化学方程式     ；选择适宜的催化剂______（填“能”或“不能”）改变该反应的反应热。
（3）该反应平衡常数K的表达式为______________________，温度升高，平衡常数K________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）恒容条件下，下列措施中能使增大的有____________。
a．降低温度             b．充入He气
c．再充入1molCO和2molH2         d．使用催化剂
(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K=             ，△H    0（填“<”“ >”“ =”)；
(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=      mol·L-1， C的物质的量为      mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为     ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为         ；
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为      (填正确选项前的字母)：   
a．压强不随时间改变    b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变    d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             。
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)
在一密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，已知该反应的平衡常数如下表
温度℃
25
80
230
平衡常数
5×10－4
2
1.9×10－5
下列说法正确的是
A．上述反应是熵增反应
B．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v(正)<v(逆)
C．25℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数是0.5
D．恒温恒容下，向容器中再充入少量Ni(CO)4(g)，达新平衡时，CO 的百分含量将增大
下列事实能用勒沙特列原理解释的是(      )
①由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
②实验室中用氯化钠固体与浓硫酸共热制取氯化氢气体
③用排饱和食盐水法收集Cl2
④温度控制在500℃有利于合成氨反应
⑤工业制
取金属钾Na(l)+ KCl(l) NaCl(l)+ K(g)选适宜的温度,使K成蒸气从反应混合物中分离出来    
A．②③⑤B．①③⑤C．①②③④⑤D．①②③⑤

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