题目内容
【题目】为了实现“将全球温度上升幅度控制在以内”的目标,科学家正在研究温室气体的转化和利用。
海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中,可通过如图所示的途径来固碳。发生光合作用时,与反应生成和的化学方程式为________。
在一定温度和催化剂作用下,与可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在________左右。
该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜,难溶物。将溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为________。
有科学家提出可利用来吸收,已知:
则________。
往2L恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如下图所示图中c点的转化率为,即转化了。
催化剂效果最佳的是________填“催化剂Ⅰ”“催化剂Ⅱ”或“催化剂Ⅲ”。
点正________填“”“”或“”逆。
若此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是________。
点时该反应的平衡常数________。
直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。电极b表面的电极反应式为________。
【答案】xH2O+xCO2(CH2O)x+xO2 催化剂Ⅰ 该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动 或
【解析】
(1)CO2与H2O反应生成(CH2O)x和O2,据此写出反应的化学方程式;
(2)①根据乙酸反应速率最大、催化活性最高选择;
②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,生成的盐为硝酸铝、硝酸铜,反应还有水生成,配平书写离子方程式;
(3)①C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)△H=+113.4KJmol-1
②3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)△H=+18.7KJmol-1
盖斯定律计算②×2-①得到6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)反应的热化学方程式;
(4)①使用不同的催化剂,催化效果不一定,CO的转化率不一样,根据图象分析;
②温度升高,仍能继续反应,说明该温度时反应尚未达到化学平衡,反应仍能向右进行;
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高,根据图象,温度升高,从a到c过程中CO2转化率降低,温度升高,说明温度升高不利于反应正向进行;
④c点的转化率为66.67%,即转化了,起始时往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,根据方程式计算化学平衡常数K;
(5)由图可知,左室投入水,生成氧气与氢离子,催化剂a表面发生氧化反应,为负极,右室通入二氧化碳,酸性条件下生成HCOOH,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极.
发生光合作用时,与在叶绿素和酶的作用下反应生成和,其反应的化学方程式为,故答案为:;
由图可以看出时,乙酸的生成速率最大,催化剂的催化效率最高,则该反应的最佳温度应控制在左右,故答案为:;
将溶解在稀硝酸中生成的盐为硝酸铝、硝酸铜,反应还有水生成,其离子方程式为,故答案为:;
,,则由可得反应
,,故答案为:;
由图可以看出,温度相同时,相同时间内使用催化剂Ⅰ的转化率最大,催化剂效果最佳的是催化剂Ⅰ,故答案为:催化剂Ⅰ;
由图可以看出,反应从正反应开始,b点还未达到化学平衡状态,正逆,故答案为:;
若此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高,是因为该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,故答案为:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;
点时,
起始: 0 0
转化:
平衡:
c点时该反应的平衡常数,故答案为:或;
该装置中,根据流向知,a是负极,b是正极,正极得电子发生还原反应,反应式为;
故答案为:。
【题目】甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下含成甲醇,发生的反应为:?
已知CO、、的燃烧热分别为283.0kJ/mol,285.8kJ/mol,726.5kJ/mol,则______。
在一容积为2L的恒容密闭容器中加入CO和,发生如下反应:CO,实验测得和下,甲醇的物质的量随时间的变化如表所示,下列说法正确的是
时间 | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min |
由上述数据可以判断:______
时,的平均反应速率______。
该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是______选填编号。
A 改用高效催化剂升高溫度缩小容器体积 分离出甲醇 增加CO的浓度
若保持不变,起始时加入CO、、的物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时,仍与原平衡等效,则a、b、c应该满足的条件______。
当反应在达到20min时,控制体积不变,迅速将,,同时投入体系中,后在恒压条件下,反应在40min时达到平衡,请在图中画出20~40min内容器中浓度的变化趋势曲线:______
在以为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则负极的电极反应式为______;理想状态下,该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为______。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比
【题目】碳、氮及其化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)煤气化的化学方程式为:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) H,该反应在高温下能自发进行,则H_____0(填“>”或“<”)。
(2)煤气化的产物可用于合成甲醇。已知,在刚性容器中,有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
相关化学反应方程式 | 平衡 常数 | 温度(0C) | ||
500 | 700 | 800 | ||
(a)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
(b)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
(c)3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3 | K3 |
①H1、H2、H3的关系是_____________,H3______0 (填“>”或“<”)
②下列措施能使反应(c)的平衡体系中n(CH3OH):n(CO2)增大的是_______(填字母代号)。
A.将H2O (g)从体系中分离出去 B.充入He (g)
C.升高温度 D.充入1mol H2 (g)
③500℃时,测得反应(c)在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分別为1.0mol·L-1、0.20mol·L-1、0.50mol·L-1、0.40mol·L-1,则此时反应(c)________。
A.向正反应方向进行 B.向逆反应方向进行
C.处于平衡状态 D.无法判断反应状态
(3)CO2
(4)汽车尾气主要有害物质是CO和NO,提高其转化效率是重要的研究课题。在密闭容器中充入5.0 mol CO和4.0 mol NO,发生以下反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1平衡时,NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①温度:T1_____T2(填“<”或“>”),
② 某温度下,反应达到平衡状态P点时,此时的平衡常数Kp=________________________(只列计算式)。