研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol-1,1.2g石墨在1.68L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量,则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为______________。
⑵高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是______________。
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为 ______________。
图1 图2 图3
⑶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取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH_______(填“>” “<”或“=”)0。
③在两种不同温度下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“>” “<”或“=”)。
④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物 投入量 | 1molCO2 3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) (a、b、c均不等于0) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为____________。
⑴反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) △H1,平衡常数为K1;
反应Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) △H2,平衡常数为K2;在不同温度时K1、K2的值如下表:
| 700℃ | 900℃ | |
| K1 | 1.47 | 2.15 |
| K2 | 2.38 | 1.67 |
①反应CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) △H,平衡常数为K,则△H= (用△H1和△H2表示),K= (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)= v逆(H2O) D.c(CO)= c(CO2)
⑵一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) △H > 0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
① 该条件下反应的平衡常数为 ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为_________mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时
增大的是______(填序号)。
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
⑴已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(l),△H=x kJ/mol。蒸发1mol 液态水需要吸收的能量为44kJ,其它相关数据如下表:
| NH3(g) | O2(g) | NO(g) | H2O(g) | |
| 1mol分子断裂化学键时需要吸收的能量/kJ | a | b | z | d |
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为______________________________________________
⑵已知a g 乙烯气体充分燃烧时生成1molCO2和液态水,放出b k J的热量,则乙烯燃烧热的热化学方程式为________________________________________________。
⑶利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可以制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
⑷肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是_______________________________。