题目内容
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:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(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10所示,则该反应的ΔH ▲ 0(填“>”、“<”或“=”)。
![]()
图10 图11
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11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 ▲ 。
相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g)+3Y2(g)
2XY3(g) △H=-92.6kJ·mol-1
起始时各物质物质的量如下表所示:
| 容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | ||
| X2 | Y2 | XY3 | |
| ① | 1 | 3 | 0 |
| ② | 0.6 | 1.8 | 0.8 |
达到平衡后,①容器中XY3的物质的量为0.5mol。下列叙述正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数不相等
B.达平衡时,容器②中XY3的物质的量浓度为2mol·L—1
C.容器①中反应达到平衡时放出的热量为23.15 kJ
D.容器②中反应达到平衡时放出热量