【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用子煉鐵等。

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

則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為______________。

(2)將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H

取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應。

①下列情況能說明反應已達平衡狀態(tài)的是________(填字母)。

A.容器內(nèi)氣體密度不變 B.容器內(nèi)氣體總壓強保持不變

C.絕熱恒容時,平衡常數(shù)不變 D.v(CH3OH)=3v(H2)

②反應過程中測得甲醇的體積分數(shù)α(CH3OH)與反應溫度T的關系如圖所示,則該反應的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示,曲線I、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關系為K_____K(填“>”、“<”或“=”)。

(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。

①如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。操作中先在_____處通入NH3氣體,然后再在_______處通入CO2氣體。

②人工光合作用能夠借助太陽能用CO2和水制備化學原料,右圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,請寫出催化劑b處的電極反應式:________________。

【答案】(1) Fe2O3(s)+3CO( g)=2Fe(s) +3CO2(g) △H=(a-3b)kJ/mol

(2)①BC ②< ③ > (3)① a b ②CO2+2e-+2H+=HCOOH

【解析】(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=akJmol-1,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=bkJmol-1,依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=(a-3b)kJmol-1;

(2)①A.體積和質(zhì)量始終不變,則密度始終不變,無法判斷是平衡狀態(tài),故A錯誤;B.反應前后氣體的物質(zhì)的量不等,容器內(nèi)氣體總壓強保持不變,說明氣體總的物質(zhì)的量一定,可判斷是平衡狀態(tài),故B正確;C.平衡常數(shù)不變,說明溫度不變,在絕熱恒容時溫度不變,是平衡狀態(tài),故C正確;D.當v(CH3OH)=v(H2)時表明平衡狀態(tài),故D錯誤;答案為BC;②由圖可知最高點反應到達平衡,達平衡后,溫度越高,α(CH3OH)越小,平衡向逆反應進行,升高溫度平衡吸熱方向進行,逆反應為吸熱反應,則正反應為放熱反應,即△H<0;

③由圖2可知,溫度T<T,平衡時,溫度越高CO的轉化率越小,說明升高溫度,平衡向逆反應移動,升高溫度平衡向吸熱反應移動,故該反應正反應為放熱反應,則△H<0,升高溫度,平衡向逆反應移動,所以K>K;

(3)①“侯氏制堿法”制取NaHCO3的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到NaHCO3的,在這一實驗過程中,由于C02在水中的溶解度較小,而NH3的溶解度較大,為防止倒吸,b管通C02,a管通NH3,所以要在食鹽水先a管通NH3然后再b管通C02;

②由圖可知,左室投入是水,生成氧氣與氫離子,催化劑a表面發(fā)生氧化反應,為負極,右室催化劑b表面通入二氧化碳,酸性條件下生成HCOOH,電極反應式為CO2+2H++2e-=HCOOH。

練習冊系列答案
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A.SO2
B.NO2
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【題目】下列圖示與對應的敘述相符的是( )

A. 圖1表示可逆反應“2X(g) Y(g)△H&lt;0”溫度T1&lt;T2的情形

B. 圖2表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強比甲的壓強大

C. 圖3中a、b、c三點中只有b點已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)

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混合氣體的密度容器內(nèi)氣體的壓強混合氣體的總物質(zhì)的量④B物質(zhì)的量濃度

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(1)氧化還原法消除NOx的轉化如下:

已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ/mol

2NO(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-116.2kJ/mol

則反應I的熱化學方程式為________________。

(2)有人設想將CO按下列反應除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0,請你分析該設想能否實現(xiàn)?______(填“是”或“否”) ,依據(jù)是_____________。

(3)一定條件下,CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。已知常溫時,甲酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.70×10-4。

① 甲酸鈉的水溶液呈堿性,請用離子反應方程式表示其原因___________。

② 向20mL 0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10ml 0.1mol/L的鹽酸,混合液呈______性(填“酸”或“堿”),溶液中離子濃度從大到小的順序為______________。

(4)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

①該反應的正反應為________(填”吸熱”或“放熱”)反應。

② 200℃時,平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,再次平衡后,NO的百分含量將_____。(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③計算反應體系在335℃ 時的平衡常數(shù)_______。

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(2)若用KMnO4與濃鹽酸反應制取氯氣,應選用的裝置________,

試完成并配平下列離子方程式:___MnO4-+____Cl-+____H+___Mn2++___Cl2↑+_____。

(3)若選用Ⅳ為氯氣的收集裝置,應該在試管口放置一團棉花,該棉花團應用________溶液浸濕,其作用是________。

(4)若選用Ⅴ為氯氣收集裝置,則氯氣應從________口通入.用化學方法檢驗氯氣收集滿了的方法是________。

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熔點低 硬度大 延展性好 導電性強 密度小 耐腐蝕

A. ①②③ B. ②③④

C. ①③⑥ D. ②⑤⑥

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