【題目】研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。

CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。

已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol1

C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol1

CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為___________________________________________。

二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH

取一定體積CO2H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為13),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)ΔH_______0(“>”、“<”“=”)。

在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:K______K(“>” “<”)。

CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]CO2NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為_____________________________________。當(dāng)氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為______。

【答案】Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) H = —28.5 kJ·mol1 > 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 40%0.4

【解析】

(1)Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)H1=+489.0kJmol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)H2=+172.5kJmol-1
根據(jù)蓋斯定律①-×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)H=-28.5 kJmol-1;因此,本題正確答案是:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)H=-28.5 kJmol-1;
(2)①由圖可以知道最高點反應(yīng)到達(dá)平衡,達(dá)平衡后,溫度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,升高溫度平衡吸熱方向進(jìn)行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H<0,因此,本題正確答案是:<;

②由圖判斷曲線Ⅱ?qū)?yīng)的反應(yīng)反應(yīng)速率快,溫度高,甲醇物質(zhì)的量小,K值小;所以曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:K>K;答案:>。
(3) CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]CO2NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。

當(dāng)氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,由反應(yīng)為2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O,設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為3mol,則二氧化碳的量為1mol,有
2NH 3+ CO 2CO(NH 2) 2+H 2O
始量(mol) 3 1 0 0
轉(zhuǎn)化量 (mol) 1.2 0.6 0.6 0.6
平衡量 (mol) 1.8 0.4 0.6 0.6
NH 3的平衡轉(zhuǎn)化率為1.2÷3=40 ,答案:2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O ;40。

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:

【題目】為周期表中前20號元素中的四種,原子序數(shù)依次增大,為金屬元素,原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,位于同周期,單質(zhì)是一種良好的半導(dǎo)體.能與冷水劇烈反應(yīng),原子的最外層電子數(shù)之和與原子的最外層電子數(shù)之和相等.下列說法正確的是

A. 原子半徑: B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:

C. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性: D. 中共價鍵的數(shù)目為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對化學(xué)平衡的影響,得到如下變化規(guī)律(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)

根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列結(jié)論正確的是(  )

A. 反應(yīng)ΔH>0,p2>p1

B. 反應(yīng)ΔH<0,T1>T2

C. 反應(yīng)ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0T2<T1

D. 反應(yīng)ΔH<0,T2>T1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】恒溫恒壓下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)C(g),若開始時通入1molA1molB,達(dá)到平衡時生成amolC。則下列說法錯誤的是( )

A. 若開始時通入3molA3molB,達(dá)到平衡時,生成的C的物質(zhì)的量為3amol

B. 若開始時通入4molA、4molB2molC,達(dá)到平衡時,B的物質(zhì)的量一定大于4mol

C. 若開始時通入2molA、2molB1molC,達(dá)到平衡時,再通入3molC,則再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a/(2-a)

D. 若在原平衡體系中,再通入1molA1molB,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如果M、SO42-、Mg2+和Na四種離子以物質(zhì)的量之比為2∶4∶1∶2共同存在于同一種溶液中,那么M可能是

A. Ba2+ B. CO32- C. Cu2+ D. Cl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng),伹水既不作氧化劑又不作還原劑的是

A.SO3+H2OH2SO4B.Cl2+H2OHCl+HClO

C.2F2+2H2O4HF+O2D.2Na+2H2O2NaOH+H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)結(jié)合表中給出的電離平衡常數(shù)回答下列問題:

酸或堿

CH3COOH

HNO2

HCN

HClO

電離平衡常數(shù)(Ka或Kb)

1.8×10-5

4.6×10-4

5×10-10

3×10-8

①上述四種酸中,酸性最弱、最強(qiáng)的酸分別是_______、_______(用化學(xué)式表示)。

②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的電離程度增大,而電離平衡常數(shù)不變的操作是____(填序號)。

A.升高溫度 B.加水稀釋 C.加少量的CH3COONa固體

D.加少量冰醋酸 E.加氫氧化鈉固體

③依上表數(shù)據(jù)判斷醋酸和次氯酸鈉溶液能否反應(yīng),如果不能反應(yīng)說出理由,如果能發(fā)生反應(yīng)請寫出相應(yīng)的離子方程式___________________________________

(2) 某學(xué)習(xí)小組利用酸性KMnO4和H2C2O4反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。 實驗時,先分別量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。

①已知草酸H2C2O4是一種二元弱酸,寫出草酸的電離方程式__________、___________。酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)的離子方程式為:_____________________________

某同學(xué)設(shè)計了如下實驗

實驗編號

H2C2O4溶液

KMnO4溶液

溫度/℃

濃度(mol/L)

體積(mL)

濃度(mol/L)

體積(mL)

a

0.10

2.0

0.010

4.0

25

b

0.20

2.0

0.010

4.0

25

c

0.20

2.0

0.010

4.0

50

②探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________,可探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是__________

③實驗a測得混合后溶液褪色的時間為40 s,忽略混合前后體積的微小變化,則這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=______ mol·L-1·min-1

④在實驗中,草酸(H2C2O4)溶液與KMnO4酸性溶液反應(yīng)時,褪色總是先慢后快,其可能的原因是___________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,將1 mol A(g)1 mol B(g)充入2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1時達(dá)到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中C(g)的濃度隨時間變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

A. 反應(yīng)方程式中x=2

B. t2時刻改變的條件是使用催化劑

C. t3時刻改變的條件是移去少量D

D. t1~t3間該反應(yīng)的平衡常數(shù)不相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______________________

(2)從開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為 ___________。

(3)某探究性學(xué)習(xí)小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗編號

鋅的狀態(tài)

反應(yīng)溫度/℃

收集100mL氫氣所需時間/s

薄片

15

200

薄片

25

90

粉末

25

10

①該實驗的目的是探究 ____________ 對鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響;

②實驗Ⅰ和Ⅱ表明 ________________________________ ,化學(xué)反應(yīng)速率越大;

③能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號是 ____________;

④請設(shè)計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響: ______________________。

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