题目内容

二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH       0，ΔS       0(选填“＞”、“＜”或“＝”)，在低温下，该反应       (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有       。
a．开发高效光催化剂
b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化
c．二氧化碳及水资源的供应

(1)＞　＞　不能　(2)ab

解析

练习册系列答案
相关题目

（17分）氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO2 + 6C + 2N2 Si3N4 + 6CO，该反应过程中的能量变化如图⑵所示；回答下列问题：

（1）上述反应中的还原剂是         ，还原产物是       。
（2）该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）在一定温度下，上述反应在4L密闭容器内进行，用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示：

①M、N表示的物质分别为        、         。
②比较t2时刻，正逆反应速率大小（正）     （逆）。
（填“>”、“=”、“<”）。.
③若t2=2min，计算反应开始至t2时刻，M的平均化学反应速率为             。
④t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为         。
（4）①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，某电极上发生的电极反应为：A极H2－2e－＋O2－===H2O；则A极是电池的      极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放，经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质允许O2-在其间通过，其工作原理如图⑷所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O2的载体。

Ⅰ.该电池的正极为          （填a或b）；O2 流向        （填  “正极”或“负极”）
Ⅱ.该电池的正极反应式为                    ，负极反应式为                       。

在一个2 L的密闭容器中，加入3 mol A和1 mol B，发生下述反应：
3A(g)＋B(g)??2C(g)＋3D(s)，5 min达到平衡时，C的浓度为0.6 mol/L。
(1)达到平衡时，A的转化率为       ，此温度下的平衡常数K＝       。
(2)维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡将向       (填“正反应方向移动”“逆反应方向移动”或“不移动”)。
(3)维持容器的体积和温度不变，向密闭容器中加入氦气，达到新平衡时，B、C的浓度之比将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)当增加A的浓度，B的转化率       ；若将C分离出来，化学平衡常数       。(填“增大”、“减小”或“不变”)

2013年9月，中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾履形成的原因。
（1）汽车尾气净化的主要原理为;2NO(g)＋2CO(g)N2（g)＋2CO2（g)　 △H＜0，在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是＿＿＿＿。

A．在单位时问内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．混合气体的压强不再变化
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件。请在右图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线：

③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有_____、____。（写出2个）
(2）改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应原理为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) △H＝+131.3kJ/mol。
①该反应在___下能自发进行（填“高温”或“低温”）。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，该反应的离子方程式为____。（已知：H2S： Ka1＝9.1×10-8；Ka2＝1.1×10-12。H2CO3：Ka1＝4.30×10-7；Ka2＝5.61×10-11）
(3）已知反应：CO(g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），现将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
实验
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①实验1条件下平衡常数K＝______（保留小数点后二位）。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ______0(填“＜”或“＞”）；若在9000C时，另做一组实验，在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2，则此时υ正______υ逆（填“＜”，“＞”，“＝”）。

(6 分)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)       ΔH＝－23.5 kJ·mol－1。在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

(1)该条件下反应平衡常数表达式K＝________。在T1℃时，反应的平衡常数为________；
(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1，c(H2O)＝0.6 mol·L－1、c(CH3OCH3)＝1.2 mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)。

甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应
平衡常数
温度（℃）
500
800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
K1
2．5
0．15
②H2(g)+CO2(g)  H2O (g)+CO(g)
K2
1．0
2．50
③3H2(g)+ CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
（1）反应②是      （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)            K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H      0； △S      0（填“>”“=”或“<”）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=          （用K1、K2表示）。在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正)      v(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是                   。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是                  。
（5）甲醇燃料电池通常采用铂电极，其工作原理如图所示，负极的电极反应为：                      。

（6）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将0．2 mol/L的醋酸与0．1 mol/LBa(OH)2溶液等体积混合，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为                                  。

溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)
＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。

请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②                                                                    ；
③                                                                   。
(2)实验②平衡时B的转化率为       ；实验③平衡时C的浓度为       。
(3)该反应的ΔH       0，其判断理由是                                   。
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：
实验②：v(B)＝                                                         。
实验③：v(C)＝                                                           。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：

(1)上述反应平衡常数K的表达式为________，温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________。

t/min
0
2
5
10
15
n(CO2)/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
 
(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器内压强保持不变
c．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
d．容器内的密度保持不变
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。
a．及时分离出CH3OH气体
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．选择高效的催化剂

在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)下图表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)    b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)       d．容器内密度保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是________。
a．及时分离出NO2气体   b．适当升高温度
c．增大O2的浓度     d．选择高效催化剂

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网