题目列表(包括答案和解析)
(14分)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)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 4molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=___________;H2的转化率w(H2)=_________________。
②该反应的平衡常数表达式K=____________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂 D.再充入1molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×10 5Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入和通入的物质有_____________;其正极的电极反应式是:_____________________。
(14分)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)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 4molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=___________;H2的转化率w(H2)=_________________。
②该反应的平衡常数表达式K=____________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂 D.再充入1molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×10 5Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入和通入的物质有_____________;其正极的电极反应式是:_____________________。
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
3 |
2 |
3 |
2 |
(14分)CO2可转化成有机物实现碳循环。
(1)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 mol·L-1, 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从0 min到10 min,v(H2)= mol·(L·min)-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1︰1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是 (选填编号)。
A.将H2O(g)从体系中分离 B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He D.恒温恒容再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表。
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向 (填“正”或“逆”)方向进行。
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H> 0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。
CO2可转化成有机物实现碳循环。
(1)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 mol·L-1, 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从0 min到10 min,v(H2)= mol·(L·min)-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1︰1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是 (选填编号)。
A.将H2O(g)从体系中分离 B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He D.恒温恒容再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表。
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向 (填“正”或“逆”)方向进行。
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H> 0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。
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