题目内容
【题目】燃烧热是指在25℃,101kPa,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。已知热化学方程式:①CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) ΔH= -283.0kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -241.8kJ·mol-1
则下列说法正确的是
A. H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B. 由反应①、②可知如图所示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.2kJ·mol-1
C. H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定要释放能量
D. 根据②推知反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH> -241.8 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
A、1mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量,A错误;
B、根据盖斯定律可知,反应①-②可得到热化学方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.2kJ·mol-1,B正确;
C、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放热反应,则CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是吸热反应,即该反应中H2(g)转变成H2O(g)吸收热量,C错误;
D、H2O(g)转变为H2O(l)的过程是放热过程,因此根据②推知反应H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH< -241.8 kJ·mol-1, D错误;
故选B。
【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______。
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
① 反应物X是_______(填“CO2”或“H2”)。
② 判断依据是_______。
(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。
① 前10min的平均反应速率v(H2)=_______ mol·L-1·min -1。
② 化学平衡常数K = _______。
③ 催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号 | 温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
A | 543 | Cu/ZnO纳米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | Cu/ZnO纳米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | Cu/ZnO纳米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | span>553 | Cu/ZnO纳米片 | 12.0 | 70.6 |
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。