【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1) 在一定条件下将CO2 和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有:
CO2(g) +H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为_____________________________________。
(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2,发生反应CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H3<0。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________________________。
A.单位时间内有3n molH-H键断裂,同时又有2n mol O-H键断裂
B.混合气体的密度不随时间变化
C.体系中n(CO2)/n(H2)=1∶1,且保持不变
D. CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_______________。
A.升高温度 B.恒温恒容下,再充入2molCO2、3molH2
C.使用高效催化剂 D.恒温恒容充入He使体系压强增大
③计算该温度下此反应的平衡常数K=_________(保留3位有效数字);若使K的值变为1,则应采取的措施是___________________________。
A.增大压强 B.恒压加入一定量H2 C. 升高温度 D. 降低温度
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol/LNa2CO3溶液完全捕捉0.44gCO2气体(溶液体积变化不变),所得溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=________ mol/L
(4)被誉为改变未来世界的十大科技之一的燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,正以势不可挡之势挤入汽车工业和电力工业。写出甲醇燃料电池碱性电解质(铂为两极。电解液为KOH 溶液)的负极电极反应:___________________________________________。
【答案】 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol CD B 0.198 D 0.2 CH3OH-6e-+8OH-==CO32-+6H2O
【解析】(1) 在一定条件下将CO2 和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有: ①CO2(g) +H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol,②CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol,依据盖斯定律①+②则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O (g) △H=-49kJ/mol;(2)①A.单位时间内有3n molH-H键断裂,同时有2n mol O-H键断裂,没有指明是水中的O-H键还是甲醇中的O-H键,不能判定平衡,故A不选;B.气体的质量、体积始终不变,混合气体的密度不随时间变化,不能判定平衡,故B不选;C.反应物的起始量不同,体系中n(CO2)/n(H2)=1:1,且保持不变,符合特征“定”,为平衡状态,故C选;D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,符合特征“定”,为平衡状态,故D选;故选CD;②A、该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故A不选;恒温恒容下,再充入2molCO2、3molH2,相当于体积减小一半,压强增大,平衡正向移动,使n(CH3OH)/n(CO2)增大,故B选;C、使用高效催化剂,平衡不移动,故C不选;D、恒温恒容充入He(g),平衡不移动,故D不选;故选B。③结合起始量及图象可知,
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
开始 1 1.5 0 0
转化 0.25 0.75 0.25 0.25
平衡 0.75 0.75 0.25 0.25
K==
≈0.198;若使K的值变为1,应使平衡正向移动,且K与温度有关,该反应为放热反应,则只有降低温度,故选D。(3)100mL0.1mol·L-1Na2CO3的溶液中溶质的物质的量为0.1L×0.1mol·L-1=0.01mol,0.44gCO2CO2的物质的量为
=0.01mol,发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,二者恰好反应生成0.02mol的NaHCO3,由物料守恒可知,c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=c(Na+)=
=0.2mol·L-1。
(4)在甲醇燃料电池中,负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应,在碱性环境下,电极反应为2CH4O+16OH--12e-=2CO32-+12H2O。
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【题目】一定温度下,反应2SO2+ O22SO3,达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)= 2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是
A. 0.4mol B. 0.6mol C. 0.8mol D. 1.2mol
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池示意图如图所示,有关说法正确的是( )
A.电极2发生氧化反应
B.电池工作时,Na+向负极移动
C.电流由电极1经外电路流向电极2
D.电极1发生的电极反应为:2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2↑+6H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】研究氮及其化合物的转化在实际工业生产、生活中具有重要的意义。
(1)已知工业上合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,在一定温度下,向2 L的恒容密闭容器中投入2.2 mol N2和2.6 mol H2,经10 min达到平衡,测得以氢气表示的平均速率为0.03mol·L-1·min-1
①该反应的热效应△H=______________
②反应达到平衡后放出的热量为__________kJ,此时N2的转化率为___________;在该温度下,反应的平衡常数K=__________
(2)利用炽热的活性炭可以处理NO2,反应原理为2C(s)+2NO2(g)2CO2(g)+N2(g),一定温度下,将一定量的活性炭和NO2加入一恒容密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________(填序号)。
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【题目】下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)═CO2(g);△H1 C(s)+ O2(g)═CO(g);△H2
②S(s)+O2(g)═SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)═SO2(g);△H4
③H2(g)+ O2(g)═H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);△H8 .
A.①
B.④
C.②③④
D.①②③
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【题目】图1表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理,图2表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性。请回答下列问题。
图1
图2
(1)由图1可知,该酶降低的活化能是______(用图中字母表示),与无机催化剂相比______________________,因而催化效率更高。
(2)活细胞产生酶的场所有________,需要的原料是________。
(3)图2中对照组是____曲线的结果,其中b为加入_____抑制剂的曲线,判断理由是_________________。请在图2中画出加入该酶的激活剂的曲线。________________
(4)信号肽假说认为,编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽,它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔,但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了该信号肽序列。据此我们可以推断内质网中可能存在的酶及作用是_______________。
(5)蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由_______(过程)产生。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】根据下图回答,下列说法不正确的是( )
A. 此装置用于电镀铜时,电解一段时间,理论上硫酸铜溶液的浓度不变
B. 若a为粗铜,b为纯铜,该装置可用于粗铜的电解精炼
C. 燃料电池中负极反应为2H2-4e-+4OH- = 4H2O
D. 上述装置在工作过程中Cu2+ 向a电极移动
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