隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500oC下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0kJ/mol 測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率 v(H2)=_______________________;
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為__________(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。若提高溫度到800℃進(jìn)行達(dá)平衡時(shí);K值__________,n(CH3OH)/n(CO2)比值__________(以上兩空填“增大”、“減小”或“不變”);
③平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為__________;
④若在相同條件下,起始時(shí)加入物質(zhì)的量為:a mol CO2、b mol H2和c mol CH3OH、c mol H2O,達(dá)平衡后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)仍為。則a、b、c的關(guān)系為__________。
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為______________________。
(1)①0.225mol/(L·min);②5.33;減;減;③30% ;④a+c=1、b+3c=3
(2)CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下,在體積為3L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根據(jù)題意完成下列各題:反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),
(1)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
,升高溫度,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
2nB
3tB
mol?(L?min)-1
2nB
3tB
mol?(L?min)-1
(用 nB tB 表示)
(3)在其他條件不變的情況下,對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的
1
2
,下列有關(guān)該體系的說法正確的是
bc
bc

a.氫氣的濃度減少
b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加
d.重新平衡時(shí)
n(H2)
n(CH3OH)
增大
(4)據(jù)研究,反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變,原因是:
Cu2O+CO2Cu+CO2
Cu2O+CO2Cu+CO2
(用化學(xué)方程式表示).
(5)使用燃料電池是節(jié)能減排的重要手段之一.CO和H2(俗稱水煤氣)燃料電池就是其中的一種,該電池的兩極分別通入燃料氣(水煤氣)和氧氣.電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-.水煤氣在一定條件下可以合成二甲醚,同時(shí)還產(chǎn)生一種可以參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物,3CO+3H2=CH3OCH3+CO2 或 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O.上述水煤氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)方程式:(寫1個(gè))
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O

(6)如圖是丙烷、二甲醚燃燒過程中能量變化圖,其中x為各自反應(yīng)中對(duì)應(yīng)的系數(shù).根據(jù)該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式:
CH3OCH3(g)+3O2(g)
點(diǎn)燃
2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ?mol-1
CH3OCH3(g)+3O2(g)
點(diǎn)燃
2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?河西區(qū)一模)隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究該反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為l L的密閉容器中,充入1molCO2和3.25molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度隨時(shí)問變化如圖所示.

①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)方程式:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

②從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.225
0.225
mol/(L?min).平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化事為
75%
75%

③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為
2.25
2.25
.當(dāng)溫度降低時(shí)K值變大,剮該反應(yīng)的△H
0(填“<”、“>”或“=”)
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
C
C

A.升高溫度                B.充入He(g)
C.將H2O(g)從體系中分離    D.用更有效的催化劑
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中.不僅要求分離除去CO2還要求提供充足的O2?某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O.劃陰極反應(yīng)式為:
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)某溫度下,若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)).
①在反應(yīng)進(jìn)行的0~1min內(nèi),該反應(yīng)的平均速率v(H2)=
1mol/(L?min)
1mol/(L?min)

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素(如:溫度、濃度、壓強(qiáng)),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng).若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量,僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示,曲線I改變的實(shí)驗(yàn)條件是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ改變的實(shí)驗(yàn)條件是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

(3)下列各項(xiàng)中,不能夠說明CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)已達(dá)到平衡的是
D
D
(填選項(xiàng)).
A.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定條件下,H2O(g)的濃度保持不變
D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO2,同時(shí)生成1mol CH3OH.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視.

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?
(填“是”或“否”).
(2)若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示(實(shí)線).
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5

②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線所示,曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD

A.升高溫度    B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大     C.將H2O(g)從體系中分離出來    D.再充入3mol CO2
(3)如將CO2與H2以1:4的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4
已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ?mol-1
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ?mol-1
寫出CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

2011年11月28日至12月9日,聯(lián)合國氣候變化框架公約第17次締約方會(huì)議在南非德班召開,隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.精英家教網(wǎng)
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示:
①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

②從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v (H2)=
 
 mol/(Lmin).
③該條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為
 
.當(dāng)溫度降低時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率變大,則該反應(yīng)△H
 
0(填“>”“<”或“=”).
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
 

A.升高溫度    B.充入氮?dú)?br />C.將水蒸氣從體系中分離    D.用更有效的催化劑
(2)選用合適的合金作為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,此燃料電池負(fù)極的電極方程式為
 

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