Ⅰ.如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视.
(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g).实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=0.225mol/(L•min)0.225mol/(L•min);
②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是放放热(填“吸”或“放”)反应.
③该反应的平衡常数K为5.335.33(保留两位小数).若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值减小减小(填“增大”、“减小”或“不变”),
④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为0.30.3.
(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-.
Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反应如下:
①2H2 (g)+CO(g)⇌CH3OH (g)△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2 (g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
(3)总合成反应的热化学方程式为3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ/mol3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ/mol.
(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是CECE(填字母代号).
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO2的浓度 D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
(5)已知反应②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K=400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/mol•L-1 | 0.44 | 0.60 | 0.60 |
>
>
v (逆) (填“>”、“<”或“=”).【考点】化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【答案】0.225mol/(L•min);放;5.33;减小;0.3;2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-;3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ/mol;CE;>
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:6引用:2难度:0.3
相似题
-
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=
(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3