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我国拥有众多非物质文化遗产,如建窑建盏烧制技艺、浦城剪纸、武夷岩茶(大红袍制作技艺等.
Ⅰ.建盏的魅力斑纹是由釉面里面由内至外呈现的,三维立体,栩栩如生,主要因建阳水吉附近的南方红壤土中蕴含大量的铁,通过高温烧制控制进入的氧气量,把坯体铁析品和釉水铁析晶呈现出来,这些表现在建盏的釉色当中,该过程会形成不同形态的铁(如Fe2O3、FeO、Fe3O4等).以下是烧制过程中可能发生反应的热化学方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=akJ•mol-1
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH2=bkJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=ckJ•mol-1
(1)写出CO气体还原Fe2O3固体得到Fe3O4固体和CO2气体的热化学方程式:
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ•mol-1

(2)在太阳能的作用下,缺铁氧化物(如Fe0.9O)能催化分解CO2,其过程如图所示.过程①的化学方程式是
10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C
10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C
,过程②能量转化的主要形式为
太阳能转化为化学能
太阳能转化为化学能


Ⅱ.一种以CO2为碳源,在催化剂作用下催化加氢制备可再生能源甲醇的反应如下:
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4=-49.1kJ•mol-1
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH5=+41.1kJ•mol-1
(3)往恒容密闭容器中按
n
C
O
2
n
H
2
=
1
3
(总量为amol)充入反应物,在合适催化剂作用下,发生反应ⅰ、ⅱ,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(转化为甲醇的CO2物质的量与参加反应的CO2总物质的量之比)如图所示.在513K达平衡时,甲醇的物质的量为
0.25a×78%×15%mol
0.25a×78%×15%mol
(列出计算式)mol.随着温度的升高,CO2的平衡转化率升高但甲醇的选择率降低的原因是
升高温度时,反应ⅱ正向进行的程度大于反应ⅰ逆向进行的程度
升高温度时,反应ⅱ正向进行的程度大于反应ⅰ逆向进行的程度


(4)现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2、3molH2和6molHe,选择合适的催化剂使其仅按反应ⅰ进行,上述反应达平衡时,测得CO2的转化率为20%,则该反应的Kp
33.3
33.3
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果精确到0.1)MPa-2.CO2制备CH3OH的过程中,往往伴随着反应ⅱ,从而导致CH3OH的选择率下降,有研究表明,在原料气中掺入适量CO,能提高CH3OH的选择率,试说明其可能的原因:
增加CO的量,CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反应物的量增加,从而使CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,导致甲醇的选择率提高
增加CO的量,CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反应物的量增加,从而使CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,导致甲醇的选择率提高

【答案】3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ•mol-1;10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C;太阳能转化为化学能;0.25a×78%×15%mol;升高温度时,反应ⅱ正向进行的程度大于反应ⅰ逆向进行的程度;33.3;增加CO的量,CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反应物的量增加,从而使CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,导致甲醇的选择率提高
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:14引用:1难度:0.4
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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