【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。

(1) 在一定條件下將CO2 H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸氣和水蒸氣的相關(guān)反應(yīng)有

CO2(g) +H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol

CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol

則由CO2H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為_____________________________________

(2)在一定溫度下,向2L固定容積的密閉容器中通入2molCO2、3molH2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H3<0。測得CO2(g)CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①能說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是________________________。

A.單位時間內(nèi)有3n molH-H鍵斷裂,同時又有2n mol O-H鍵斷裂

B.混合氣體的密度不隨時間變化

C.體系中n(CO2)/n(H2)=1∶1,且保持不變

D. CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變

②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_______________。

A.升高溫度 B.恒溫恒容下,再充入2molCO2、3molH2

C.使用高效催化劑 D.恒溫恒容充入He使體系壓強增大

③計算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(保留3位有效數(shù)字);若使K的值變?yōu)?/span>1,則應(yīng)采取的措施是___________________________。

A.增大壓強 B.恒壓加入一定量H2 C. 升高溫度 D. 降低溫度

(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol/LNa2CO3溶液完全捕捉0.44gCO2氣體(溶液體積變化不變,所得溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=________ mol/L

(4)被譽為改變未來世界的十大科技之一的燃料電池是一種新型的無污染、無噪音、高效率的汽車動力和發(fā)電設(shè)備,正以勢不可擋之勢擠入汽車工業(yè)和電力工業(yè)。寫出甲醇燃料電池堿性電解質(zhì)鉑為兩極電解液為KOH 溶液的負極電極反應(yīng)___________________________________________。

【答案】 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol CD B 0.198 D 0.2 CH3OH-6e-+8OH-==CO32-+6H2O

【解析】(1) 在一定條件下將CO2 H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸氣和水蒸氣的相關(guān)反應(yīng)有CO2(g) +H2(g)CO(g)+H2O(g) H1=+41KJ/mol,CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) H2=-90KJ/mol,依據(jù)蓋斯定律①+②則由CO2H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O (g) H=-49kJ/mol;(2)①A.單位時間內(nèi)有3n molH-H鍵斷裂,同時有2n mol O-H鍵斷裂,沒有指明是水中的O-H鍵還是甲醇中的O-H鍵,不能判定平衡,故A不選;B.氣體的質(zhì)量、體積始終不變,混合氣體的密度不隨時間變化,不能判定平衡,故B不選;C.反應(yīng)物的起始量不同,體系中n(CO2)/n(H2)=1:1,且保持不變,符合特征“定”,為平衡狀態(tài),故C選;D.CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變,符合特征“定”,為平衡狀態(tài),故D選;故選CD;②A、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,故A不選;恒溫恒容下,再充入2molCO2、3molH2,相當于體積減小一半,壓強增大,平衡正向移動,使n(CH3OH)/n(CO2)增大,故B選;C、使用高效催化劑,平衡不移動,故C不選;D、恒溫恒容充入He(g),平衡不移動,故D不選;故選B。③結(jié)合起始量及圖象可知,

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O (g)

開始 1 1.5 0 0

轉(zhuǎn)化 0.25 0.75 0.25 0.25

平衡 0.75 0.75 0.25 0.25

K==≈0.198;若使K的值變?yōu)?,應(yīng)使平衡正向移動,且K與溫度有關(guān),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則只有降低溫度,故選D。(3)100mL0.1mol·L-1Na2CO3的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1L×0.1mol·L-1=0.01mol,0.44gCO2CO2的物質(zhì)的量為=0.01mol,發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,二者恰好反應(yīng)生成0.02mol的NaHCO3,由物料守恒可知,c(HCO3)+c(CO32-)+c(H2CO3)=c(Na)==0.2mol·L-1。

4)在甲醇燃料電池中,負極上是燃料甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,電極反應(yīng)為2CH4O+16OH-12e=2CO32-+12H2O。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】一定溫度下,反應(yīng)2SO2+ O22SO3,達到平衡時,n(SO2:n(O2:n(SO3)= 2:3:4。縮小體積,反應(yīng)再次達到平衡時,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是

A. 0.4mol B. 0.6mol C. 0.8mol D. 1.2mol

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【題目】瑞典ASES公司設(shè)計的曾用于驅(qū)動潛艇的液氨﹣液氧燃料電池示意圖如圖所示,有關(guān)說法正確的是(
A.電極2發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電池工作時,Na+向負極移動
C.電流由電極1經(jīng)外電路流向電極2
D.電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為:2NH3+6OH﹣6e=N2↑+6H2O

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【題目】研究氮及其化合物的轉(zhuǎn)化在實際工業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要的意義。

1已知工業(yè)上合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變化如圖所示,在一定溫度下,向2 L的恒容密閉容器中投入2.2 mol N22.6 mol H2,經(jīng)10 min達到平衡,測得以氫氣表示的平均速率為0.03mol·L-1·min-1

①該反應(yīng)的熱效應(yīng)△H=______________

②反應(yīng)達到平衡后放出的熱量為__________kJ此時N2的轉(zhuǎn)化率為___________在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________

2利用熾熱的活性炭可以處理NO2,反應(yīng)原理為2C(s)+2NO2(g)2CO2(g)+N2(g),一定溫度下,將一定量的活性炭和NO2加入一恒容密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。

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【題目】分離食用油和水簡單可行的操作是

A. 蒸發(fā) B. 分液 C. 過濾 D. 蒸餾

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【題目】下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)═CO2(g);△H1 C(s)+ O2(g)═CO(g);△H2
②S(s)+O2(g)═SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)═SO2(g);△H4
③H2(g)+ O2(g)═H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);△H8
A.①
B.④
C.②③④
D.①②③

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【題目】可用來鑒別己烯、四氯化碳、甲苯的方法是(
A.酸性高錳酸鉀
B.溴水
C.液溴
D.NaOH

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【題目】圖1表示酶和催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原理,圖2表示加入抑制劑對起始反應(yīng)速率的影響。酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性部位,非競爭性抑制劑和酶活性部位以外的其他位點結(jié)合,從而抑制酶的活性。請回答下列問題。

圖1圖2

(1)由圖1可知,該酶降低的活化能是______(用圖中字母表示),與無機催化劑相比______________________,因而催化效率更高。

(2)活細胞產(chǎn)生酶的場所有________,需要的原料是________。

(3)圖2中對照組是____曲線的結(jié)果,其中b為加入_____抑制劑的曲線,判斷理由是_________________。請在圖2中畫出加入該酶的激活劑的曲線。________________

(4)信號肽假說認為,編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先合成的是N末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽,它被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體識別并與之相結(jié)合。信號肽經(jīng)由膜中蛋白質(zhì)形成的孔道到達內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔,但蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)到高爾基體加工時卻沒有了該信號肽序列。據(jù)此我們可以推斷內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中可能存在的酶及作用是_______________。

(5)蛙的紅細胞合成酶所需要的ATP主要由_______(過程)產(chǎn)生。

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【題目】根據(jù)下圖回答,下列說法不正確的是( 。

A. 此裝置用于電鍍銅時,電解一段時間,理論上硫酸銅溶液的濃度不變

B. 若a為粗銅,b為純銅,該裝置可用于粗銅的電解精煉

C. 燃料電池中負極反應(yīng)為2H2-4e+4OH = 4H2O

D. 上述裝置在工作過程中Cu2+ 向a電極移動

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