催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

CO2（g）+3 H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1 Ⅰ

CO2（g）+ H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH2 Ⅱ

某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：

【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比

已知：①CO和H2的標準燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1

②H2O（l） H2O（g） ΔH3=44.0kJ·mol-1

請回答（不考慮溫度對ΔH的影響）：

（1）反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達式K= ；反應(yīng)Ⅱ的ΔH2= kJ·mol-1。

（2）有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 。

A．使用催化劑Cat.1

B．使用催化劑Cat.2

C．降低反應(yīng)溫度

D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度

E．增大CO2和H2的初始投料比

（3）表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是 。

（4）在右圖中分別畫出Ⅰ在無催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程-能量”示意圖。

（5）研究證實，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在 極，該電極反應(yīng)式是 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2015-2016學(xué)年內(nèi)蒙古平煤高中高一實驗班下期中化學(xué)卷（解析版） 題型：選擇題

下列各分子中所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是（ ）

A．BeC12 B．PC13 C．PCl5 D．NH3

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2015-2016學(xué)年遼寧莊河高中高一下期中化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

設(shè)NA為阿佛加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法中，正確的是（ ）

A．22.4L Cl2完全溶液氫氧化鈉溶液時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA

B．常溫下，18g D2O中所含電子的數(shù)目為10NA

C．標準狀況下，2.24L NH3中含有的共價鍵數(shù)目為0.3NA

D．常溫下，22.4LNO2和N2O4的混合氣體中含有NA個氧原子

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2015-2016學(xué)年安徽六安一中高一下周末作業(yè)四化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量。已知1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出熱量為Y kJ，則1molC與O2反應(yīng)生成CO的熱量變化為

A．放出Y kJ B．放出(5X-5Y) kJ

C．放出(10X-Y) kJ D．吸收(10X-Y) kJ

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2015-2016學(xué)年安徽六安一中高一下周末作業(yè)四化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

據(jù)人民網(wǎng)報道，有一集團擬在太空建立巨大的激光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫氣，其反應(yīng)式可表示為：。有下列幾種說法：①水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)；②氫氣是一級能源；③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)；④該過程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，以上敘述中正確的是

A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試化學(xué)（浙江卷參考版） 題型：選擇題

金屬（M）–空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是

A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面

B．比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池，Al–空氣電池的理論比能量最高

C．M–空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n

D．在M–空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試化學(xué)（江蘇卷參考版） 題型：填空題

鐵炭混合物（鐵屑和活性炭的混合物）、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。

（1）鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72-的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋，其電極反應(yīng)式為_____________。

（2）在相同條件下，測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分數(shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率，結(jié)果如圖所示0。

①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。

②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時，隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。

（3）納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。

①一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合價為+3）與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4－，其離子方程式為 。

②納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3-+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O

研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會導(dǎo)致NO3-的去除率下降，其原因是 。

③相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異（見右圖），產(chǎn)生該差異的可能原因是 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試化學(xué)（江蘇卷參考版） 題型：選擇題

下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是

A．SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿 B．NH4HCO3受熱易分解，可用作氮肥

C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑 D．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試化學(xué)（全國2卷參考版） 題型：簡答題

丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列問題：

（1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下：

①C3H6（g）+NH3（g）+ 3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g） △H=-515kJ/mol

①C3H6（g）+ O2（g）=C3H4O（g）+H2O（g） △H=-353kJ/mol

兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大，其原因是；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是。

（2）圖（a）為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460OC．低于460OC時，丙烯腈的產(chǎn)率（填“是”或者“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是；高于460OC時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是 （雙選，填標號）

A．催化劑活性降低

B．平衡常數(shù)變大

C．副反應(yīng)增多

D．反應(yīng)活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n（氨）/n（丙烯）的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，最佳n（氨）/n（丙烯）約為 ，理由是 。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案