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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷293
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:
Fe2O3(s)+3CO(s,石墨)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=+489.0kJ•mol﹣1
C(s,石墨)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol﹣1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_____
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H
①取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1:3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的△H____0(填“>”、“<”或“=”,下同)。

②在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数关系为K_____K
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH22]由CO2和NH3在一定条件下合成.开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为_____
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10﹣5,碳酸一级电离常数Ka=4.3×10﹣7,则NH4HCO3溶液呈_____(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
16-17高二上·湖北宜昌·期末
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析转化率的相关计算及判断盐溶液的酸碱性判断 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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实现“低碳经济”的一项重要课题就是研究如何将CO2转化为可利用的资源。因此,研究CO2 的综合利用对“低碳社会”的构述构建具有重要意义。
(1)一定条件下CO2可以和铁反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:

①该反应的△H______0(填“<”、“=”或“>”)。
②下列措施,能使平衡时增大的是______(填序号)。
A.充入一定量的CO               B.升高温度               C.使用催化剂
③一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO2和CO的物质的量浓度与时间的关系如图乙所示。该反应的平衡常数K=_____________
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图丙表示该反应过程中能量的变化。
①下列关于该反应的说法,正确的是______(填序号)。
A.△H<0,△S<0        B.△H>0,△S<0        C.△H>0,△S>0           D.△H<0,△S>0
②已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-143.0kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)       △H=-285.8kJ•mol-1
写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式:________________________________
③一种以甲醇为原料的燃料电池,使用合适的合金为电极,以氢氧化钠溶液、甲醇、氧气为原料,该电池负极的电极反应式为_______________________________
(3)以CO2为原料还可以合成多种氮肥。
①工业上由CO2和NH3在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。起始以=5投料进行反应,达到化学平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为______________
②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵(NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kal(H2CO3)=4.3×10-7,则 0.lmol/LNH4HCO3 溶液呈_________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭(石墨)作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s)+ 3C(石墨)=2Fe(s)+ 3CO(g)△H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为__________________________
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
若向体积为1L的恒容密闭容器中按下表中三种投料方式投料,发生上述反应.反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线(如下图)。
   
组序号123
n(CO2)1mol1mol1mol
n(H2)3mol4mol6mol
① 该反应的△H_______0(填“>”“<”或“=” ),曲线C对应的投料是第_________组。
② T1℃ 时,曲线a对应的化学平衡常数K=_________(保留两位有效数字)。
③ 若500℃ 时该反应的平衡常数K= 2.5,T1________500℃ (填“>”“<”或“=”)。
(3)用电化学的方法也可以将CO2变废为宝,用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应式为____________
(4)用石灰水就能够将CO2转变成CaCO3,若Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,饱和石灰水的物质的量浓度为0.01mol/L,则向1L饱和石灰水中通入_______mLCO2(标准状况),溶液中开始出现沉淀(不考虑反应过程中溶液体积的变化)。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用子炼铁等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________
(2)将CO2转化为甲醇的热化学方程式为: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。
①下列情况能说明反应已达平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内气体密度不变                      B.容器内气体总压强保持不变
C.绝热恒容时,平衡常数不变            D.v(CH3OH)=3v(H2)
②反应过程中测得甲醇的体积分数α(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。


③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_____K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。操作中先在_____处通入NH3气体,然后再在_______处通入CO2气体。


②人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料,右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,请写出催化剂b处的电极反应式:________________

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