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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷142
“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)已知:
①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:___________
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________
②下列措施一定能使CO2的转化率增大的是___________
A.在原容器中再充入1molCO2      B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气        D.使用更有效的催化剂
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量___________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如下图所示。

=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则该反应的化学平衡常数K=___________(保留一位小数)。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图象中的___________(填“D”“E”或“F”)点。
20-21高二上·江西南昌·期中
知识点:盖斯定律与热化学方程式温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算与物质百分含量变化有关图像的分析 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol1
②C(s)+2H2(g) CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol1
③2CO(g) C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:____
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为2 L密闭容器中,充入1 mol CO2和3.25 mol H2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
   
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________
②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是________
A 在原容器中再充入1 mol CO2         
B 在原容器中再充入1 mol H2
C 在原容器中充入1 mol氦气            
D 使用更有效的催化剂
E 缩小容器的容积                            
F 将水蒸气从体系中分离
(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)中CO的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示:
   
①上述反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”);
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则该反应的Kp_____(填表达式,不必代数计算);如果提高p(H2O)/p(CO),则Kp_______(填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中,一般采用400 ℃左右、p(H2O)/p(CO)=3~5,采用此条件的原因可能是_______
(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述错误的是________
   
A.该装置能量转化形式仅存在将太阳能转化为电能
B.铜电极为正极,电极反应式为CO2+8e+8H===CH4+2H2O
C.电池内部H透过质子交换膜从左向右移动
“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:

根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
A.化学变化中质量和能量都是守恒的
B.CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%
C.将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”
D.无机物和有机物可以相互转化
(2)研究证明,CO2可作为合成甲烷的原料,已知:
①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:___________
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________,平衡时CO2的转化率为___________,平衡时甲醇的体积分数=___________
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是___________
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后,甲醇产率下降的原因是___________

(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液___________(填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________
“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除 CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对 CO2 创新利用的研究。
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41kJ/mol
②C(s)+2H2(g)CH4(g) △H=-73kJ/mol
③2CO(g)C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/mol
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:_____
(2)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为 2L密闭容器中,充入1molCO2和 3.25molH2在一定条件下发生反应,测得 CO2、CH3OH(g)和 H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ____
②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是____ (填字母)。
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气        
D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积        
F.将水蒸气从体系中分离
(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示:

①上述反应的正反应方向是 ____(填“吸热”或“放热”)反应;
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作 Kp),则在恒温密闭容器中,该反应的Kp与Kc的关系是 _______,如果提高p(H2O)/p(CO),则Kp_______ (填“变大”“变小”或“不变”);使用铁镁催化剂的实际工业流程中,一般采用400℃左右,p(H2O)/p(CO) =3~5,采取此条件的原因可能是 _________
(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述正确的是 ____(填字母)。

A.该装置能量转化形式仅存在太阳能转化为电能
B.铜电极为正极,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
C.电池内部H透过质子交换膜从左向右移动
D.反应结束后,理论上溶液的 pH 值保持不变

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