题目
题型:不详难度:来源:
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
①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 =" +173.0" kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
②某含C、H、O三种元素的有机物A,经测定碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数13.14%,它可以作燃料电池(以KOH溶液为电解液)的原料,写出该电池的负极反应式 。
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,发生反应:
CO2(g) +3H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215918-79526.jpg)
回答问题:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密闭容器中,半分钟后测得c(H2)=0.15mol/L,用CH3OH表示该反应的速率:v(CH3OH)=
③如图,在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”, “减小”或“不变”)
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答案
②C2H5OH —12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O(2分)
(2)①K=[c(CH3OH) •c(H2O)]/ [c(CO2) •c3(H2)] (1分)
②0.4 mol/(L•min) (1分)
③减小(1分)
解析
试题分析:(1)根据盖斯定律,把方程式(2)移向,然后乘以3,和方程式(1)相加,可得Fe2O3(s) +3 CO(g)=" 2Fe(s)" +3CO2(g) △H = -173×3+489=" -30" kJ·mol-1 ;②n(C)=52.16/12=4.34,n(H)=13.14,n(O)=(100-52.16-13.14)/16=2.17,4.34:13.14:2.17=2:6:1,可以确定燃料为乙醇,乙醇作负极,失电子发生氧化反应,在碱性条件下产物为碳酸根,C2H5OH —12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O
(2)v(H2)=(0.75-0.15)/0.5=1.2mol/L,根据速率之比等于方程式系数,可得甲醇的速率为氢气的1/3,即0.4 mol/(L•min),加入催化剂,可以降低活化能,E1、E2都减小。
核心考点
试题【研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。①已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(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
CO2(g) +3H2(g)
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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A所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
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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B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
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215914-22014.jpg)
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 。
I. 煤炭气化并制备CH4包括以下反应:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) ΔH 1 = +131 kJ/mol
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = −41 kJ/mol
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g) ΔH 3 = −206 kJ/mol
(1)写出煤和气态水制备CH4(产物还有CO2)的热化学方程式 。
(2)煤转化为水煤气(CO和H2)作为燃料和煤直接作为燃料相比,主要的优点有 。
(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)中负极的电极反应式 。
II. 对以上反应CO(g) + H2O(g)
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实验编号 | 容器体积/L | 温度/°C |
① | 2.0 | 1200 |
② | 2.0 | 1300 |
③ | 1.0 | 1200 |
(1)实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图,请在答题卡的框图中,画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215908-90240.jpg)
(2)在与实验①相同的条件下,起始时充入容器的物质的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通过计算,判断出反应进行的方向。(写出计算过程。)
(i)2CO2(g)+6H2(g)
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原料气氢气
(ii)CH4(g)+H2O(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215901-88071.jpg)
回答下列问题:
(1)使用乙醇汽油(汽油用戊烷代替)燃料时.气缸工作时进行的反应较多,写出燃烧产生有毒气体CO、NO的所有反应的化学方程式:________________________。
(2)反应(i)中能够提高氢气转化率的措施有____。
A.增大压强 | B.加催化剂 | C.增大CO2的浓度 | D.及时分离体系中的乙醇 |
(iii)CO(g)+H2O(g)
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写出以CO(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式:___________________(焓变用
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(4)反应(ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215902-38224.png)
由此推知反应(ii)的焓变
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(5)机动车在改用乙醇汽油后,并不能减少氮氧化物的排放。使用合适的催化剂可使NO转化为氮气,实验测得NO转化为氮气的转化率随温度变化曲线如下图所示:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215902-70027.jpg)
由图像可知,在没有CO情况下,温度超过775K,NO的转化率减小,造成这种现象的原因可能是___________________________;在NO和CO物质的量之比为1:1的情况下,应控制的最佳温度为__________________左右。
(1)已知NO2、N2O4的结构式分别为
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(2)某种高能充电电池使用吸收H2后的储氢合金(用MH表示)作电池负极材料,NiO(OH)作正极材料,KOH溶液为电解质溶液,负极的电极反应为:MH+OH--e-= M+H2O,电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+M
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① 电池放电时,正极的电极反应式为 ;
② 充电完成时Ni(OH)2全部转化为NiO(OH),若继续充电将在一个电极产生O2,同时扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,此时阴极的电极反应式为 。
化学键 | H—H | Cl—Cl | H—Cl |
键能/ kJ·mol-1 | 436 | 243 | 431 |
则下列热化学方程式不正确的是 ( )
A.
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B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183 kJ·mol-1
C.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215854-21685.png)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215854-21685.png)
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)ΔH=+183 kJ·mol-1
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