【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應用具有重要的社會意義.回答下列問題:

ICO可用于高爐煉鐵,已知:

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2 (g) △ H2= b kJ/mol

則反應Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) △H= ______________________________kJ/mol

II、某溫度下,在容積為2 L的密閉容器甲中投入8molCO2(g)16molH2(g)發(fā)生反應:

CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 甲容器15 min后達到平衡,此時CO2的轉化率為75%。則015 min內(nèi)用二氧化碳表示平均反應速率vCO2= _________________,計算此條件下該反應的平衡常數(shù)K= _________________。

III、捕碳技術是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學技術的統(tǒng)稱。目前NH3(NH4)2CO3等物質(zhì)已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑。

1)下列物質(zhì)中不可能作為CO2捕獲劑的是___________。

A.Na2CO3 B.NaOH C.CH3CH2OH D.NH4Cl

2)用(NH4)2CO3捕碳的反應:(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體,保持其它初始實驗條件不變,分別在不同溫度下,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖:

①c點的逆反應速率和d點的正反應速率的大小關系為Vc _____d (、”)

②b、c、d三點的平衡常數(shù)K b 、K c Kd 從大到小的順序為 ________________________________。

【答案】(2a+b)/3 0.2mol/(L·min) 1.8 C D < K bK c Kd

【解析】

ICO可用于高爐煉鐵,已知:①Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol,②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=bkJ/mol,則1/3[①+②]得反應Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)△H= (2a+b)/3kJ/mol;答案:(2a+b)/3

II、設反應的CO2Xmol,

CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

起始量(mol/L4 8 0 0

變化量(mol/LX X X X

平衡量(mol/L4-X 8-X X X

15min后達到平衡時CO2的轉化率為75%,所以=75%,所以X=3mol/L, 015 min CO2平均反應速率為v(CO2)= 3mol/L15min= 0.2mol/(L·min)

上述條件下反應的平衡常數(shù)K=32(15)=1.8;

答案:0.2mol/(L·min) ;1.8

III、根據(jù)捕碳技術是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學技術的統(tǒng)稱。A.Na2CO3、B.NaOH均能和CO2反應,可以用作工業(yè)捕碳劑,而C.CH3CH2OH、D.NH4Cl均不能和CO2反應,故不可以用作工業(yè)捕碳劑。所以答案:CD;

2)由圖像可知,c點曲線出現(xiàn)折點,c點前半段,由于為溫度低,化學反應速率慢,在此時間沒有平衡,因此一直在正向移動,CO2的濃度降低;c點后半段,由于溫度高,反應在此時間內(nèi)達到平衡,因此后判斷變化趨勢,體現(xiàn)了溫度對平衡移動的影響,溫度升高,CO2的濃度升高,逆向移動,逆反應為吸熱反應,則正反應為放熱反應。①c點和d點,均處于平衡狀態(tài),正反應速率等于逆反應,溫度越高,反應速率越大,則c點處的正逆反應速率小于d點處的正逆反應速率,則有Vc <d;

根據(jù)圖像該化學反應隨溫度的升高,平衡逆向移動,所以該反應是放熱反應,bc、d三點溫度逐漸升高,所以b、c、d三點的平衡常數(shù)K b >K c>Kd ,所以答案:K bK c Kd。

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選項

試劑

現(xiàn)象

結論

A

氯化鐵溶液

溶液變色

含有羥基

B

銀氨溶液

有銀鏡產(chǎn)生

含有醛基

C

碳酸氫鈉溶液

有氣泡產(chǎn)生

含有羧基

D

酸性KMnO4溶液

溶液褪色

含有碳碳雙鍵

A. AB. BC. CD. D

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A. 該反應的ΔH=+91 kJ·mol1

B. 加入催化劑,該反應的ΔH變小

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A. 05 min,Y的平均反應速率為008 mol·L1·min1

B. 當容器中混合氣體密度不變時達到平衡狀態(tài)

C. 平衡后升高溫度,X的反應速率降低

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A.步驟③中未加入硝基苯

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C.用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液時,滴定前有氣泡,滴定后無氣泡

D. 滴定剩余AgNO3溶液時,KSCN溶液滴到錐形瓶外面一滴

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