Question

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K_Ⅰ________K_Ⅱ(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____________。

Answer 1

⑴C(石墨) +1/2O₂(g)＝CO(g)，△H＝－(20x－y) kJ·mol^－1

⑵①2MgSO₄＋CO＝2MgO＋SO₂＋CO₂＋SO₃      ②Mg + ClO­­^－+H₂O＝Cl^－+Mg(OH)₂

⑶①     ②＜      ③＞      ④0.4＜c＜1             （2，2，2，2，1，1，2）