试题详情
解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷221
当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点。
(1)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1
则:反应Ⅱ的ΔH2=___________kJ·mol-1
(2)若反应II在一绝热恒容密闭容器中进行,下面能说明反应已达到平衡状态的是___________
a、v(CO)=v(H2O)       b、总压强不变
c、平衡常数不变       d、容器内n(CO2)/n(H2O)的值保持不变
(3)①对于反应Ⅰ,不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,下列有关说法正确的是___________

A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.若反应在较低的温度下进行,可以提高CO2的平衡转化率,符合勒沙特列原理
②若在2L密闭容器中充入3molH2和1molCO2只发生反应Ⅰ,250℃时反应的平衡常数K=___________L2/mol2,若要进一步提高甲醇的体积分数,可采取的措施有___________(写一条即可)。
(4)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:
①Li-CO2电池中,研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,正极CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。
I、2CO2+2e=C2O
II、C2O=CO2+CO
III、___________
IV、+2Li=Li2CO3
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。写出CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为___________
21-22高三上·吉林长春·期中
知识点:盖斯定律的应用压强对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
当今中国积极推进绿色低碳发展,力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发CO2利用技术,降低空气中CO2含量成为研究热点。在5MPa压强下,恒压反应器中通入3molH2,1molCO2气体同时发生反应Ⅰ,Ⅱ如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1K1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2K2
(1)如图(a)所示,则ΔH1-ΔH2_______0(填“>”、“<”或“=”)。

(2)在5MPa压强下,恒压反应器中通入3molH2、1molCO2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如图(b)。

已知:
①下列说法正确的是_______
A.反应过程中,容器内压强不再变化,说明反应Ⅰ达到平衡
B.反应过程中,气体密度维持不变,说明反应Ⅰ达到平衡
C.增大压强能同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率
D.加入对反应Ⅰ催化效果更佳的催化剂,可以提高CH3OH的产率
②475K时,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______(压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×气体物质的量分数)。
(3)图(b)中500K以后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因_______
(4)反应Ⅱ的正反应速率方程为v=k·c(CO2)·c(H2),逆反应速率方程为v=k·c(CO)·c(H2O),其中k、k分别为正、逆反应的速率常数,只受温度影响。lgk与(温度的倒数)的关系如图所示,①、②、③、④四条斜线中,表示lgk的是_______

(5)我国科学家研究Li—CO2电池中取得了重大科研成果。Li—CO2电池中,Li为单质锂片,CO2在正极发生电化学反应,电池反应产物为碳酸锂和单质碳,CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式_______
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.……
Ⅳ.
甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔH3=-90.77kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=___________
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是___________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应I,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
D.甲醇的百分含量不再变化
(4)对于反应I,不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是___________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应I,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为___________;该温度下,反应的平衡常数K=___________L2/mol2;若要进一步提高甲醇体积分数,可采取的措施有___________
(6)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛,若采用溶液为燃料电池的电解质溶液,则燃料电池的负极方程式为___________
当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)
燃烧热H(kJ•mol-1)-285.8-393.5-3267.5
(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________
(2)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2进一步和水反应,发生电离:
①CO2(g)=CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)
25℃时,反应②的平衡常数为K2
溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为ymol•L-1•kPa-1,当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+浓度为________mol•L-1(写出表达式,考虑水的电离,忽略HCO的电离)
(3)105℃时,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。
保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,CO2(g)的初始压强应大于________kPa。
(4)我国科学家研究Li—CO2电池,取得了重大科研成果,回答下列问题:
①Li—CO2电池中,Li为单质锂片,则该电池中的CO2___(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e-=C2O Ⅱ.C2O=CO2+CO
Ⅲ.__________               Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________
Ⅱ.在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图.由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为_______(用a、b、c字母排序)。

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网