题目内容

实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。

A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0

C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_________;

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________(填字母)。

A.升高温度B.将CH3OH(g)及时液化抽出C.选择高效催化剂D.再充入l molCO2和4 molH2

(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:_____________。

(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极的电极反应式是:______________。

练习册系列答案
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H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答:

I.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。

(1)该反应的化学方程式为________________________。

II.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。

(2)H2S的第一步电离方程式为____________。

(3)己知:25℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27,该温度下,向浓度均为0.1 mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通人H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=_________(溶液体积变化忽略不计)。

Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为

ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H=+7 kJ·mol-1;

ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H =-42 kJ·mol-1 ;

(4)己知:断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示。

分子

COS(g)

H2(g)

CO(g)

H2S(g)

H2O(g)

CO2(g)

能量/ kJ·mol-1

1319

442

x

678

-930

1606

表中x=___________。

(5)向10 L容积不变的密闭容器中充入1 mol COS(g)、1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。

①随着温度升高,CO的平衡体积分数____________(填“增大”或“减小”),原因为_______________。

②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80 mol。则该温度下,COS的平衡转化率为_________;反应i的平衡常数为____________(保留两位有效数字)。

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