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利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I,II,III）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖13所示。                

（1）在0-30小時內，CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ從大到小的順序為          ；

反應開始后的12小時內，在第      種催化劑的作用下，收集的CH4最多。

（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),該反應的△H=+206 kJ•mol-1

將等物質的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率（計算結果保留兩位有效數字）

（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)  △H=－802kJ•mol-1

 寫出由CO2生成CO的熱化學方程式                                          

解析：（1）VⅢ>VⅡ> VⅠ；Ⅱ。（2）①略②根據平衡的三步計算可求CH4的平衡轉化率為：0.1/0.11=0.91  (3) CO2(g) ＋3H2O(g) ===2O2(g) ＋CO(g)+3H2(g) △H=+1008 kJ•mol-1

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?江蘇三模）合理地固定和利用CO2能有效減少空氣中的溫室氣體，產物還能造福人類．
（1）11km深海底的無脊椎動物依靠化學自養(yǎng)菌，以海底熱泉噴出液中的H2S和CO2合成（C6H10O5）n和一種淡黃色固體，該反應的化學方程式為
12nH2S+6nCO2=C6H10O5）n+12nS↓+7nH2O
12nH2S+6nCO2=C6H10O5）n+12nS↓+7nH2O
．
（2）CO2可用于合成二甲醚（CH3OCH3），有關反應的熱化學方程式為：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
2CH3OH（g）?H3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ?mol-1
①反應2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）的△H=
-121.5kJ/mol
-121.5kJ/mol
．
②一定條件下用CO2和H2合成二甲醚，反應物氣流量對CO2的轉化率、二甲醚選擇性的影響結果如下圖所示．控制氣流量為28mL?min-1，生產0.3mol二甲醚需通入CO2的物質的量為
20mol
20mol
．

③反應2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）在T℃時的平衡常數為400．該溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，t時刻時，測得c（CH3OH）=0.03mol?L -1，c（CH3OCH3）=0.6mol?L -1，此時v正
=
=
v逆（填“＞”、“＜”或“等于”）
④二甲醚燃料電池的工作原理如圖1所示．該電池工作時，a電極的反應式為
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
．
（3）一種“碳捕捉”技術為：將含CO2的工業(yè)尾氣通過NaOH溶液，在所得溶液中加CaO，充分反應后過濾，濾渣高溫分解得到的高濃度CO2可用于制備甲醇等．該技術電可以循環(huán)使用的物質為
氧化鈣和氫氧化鈉
氧化鈣和氫氧化鈉
．
（4）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O（g）轉化為CH4和O2．紫外光照射時，等量的CO2和H2O（g）在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖2所示．在0～30小時內，CH4的半均生成速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）、和v（Ⅲ）、從大到小的順序為
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體．工業(yè)上有一種用CO2來生產甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1．某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖1所示（實線）．圖中數據a（1，6）代表的意思是：在l min時H2的物質的量是6mol．
①下列時間段平均反應速率最大的是
A
A
，最小的是
D
D
．
A．0～1min    B．1～3min    C．3～8min    D．8～11min

②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ對應的實驗改變的條件是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ對應的實驗改變的條件是
增大壓強或者是增大CO2濃度
增大壓強或者是增大CO2濃度
．
（2）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O（g）轉化為CH4和O2．紫外光照射時，等量的CO2和H2O（g）在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖2所示．在0～30h內，CH4的平均生成速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）和v（Ⅲ）從大到小的順序為
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
．反應開始后的12小時內，在第
Ⅱ
Ⅱ
種催化劑的作用下，收集的CH4最多．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2011?廣東）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O（g）轉化為CH4和O2．紫外光照射時，在不同催化劑（I，II，III）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖所示．
（1）在0-30小時內，CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ從大到小的順序為
VⅢ＞VⅡ＞VⅠ
VⅢ＞VⅡ＞VⅠ
；
反應開始后的12小時內，在第
Ⅱ
Ⅱ
種催化劑的作用下，收集的CH4最多．
（2）將所得CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），該反應的△H=+206kJ?mol-1
①在答題卡的坐標圖中，畫出反應過程中體系的能量變化圖（進行必要的標注）
②將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率（計算結果保留兩位有效數字）
（3）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-802kJ?mol-1
寫出由CO2生成CO的熱化學方程式
CO2（g）+3H2O（g）═2O2（g）+CO（g）+3H2（g）△H=+1008 kJ?mol-1
CO2（g）+3H2O（g）═2O2（g）+CO（g）+3H2（g）△H=+1008 kJ?mol-1
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O（g）轉化為CH4和O2．紫外光照射時，在不同催化劑（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4的產量隨光照時間的變化如圖1所示．精英家教網
（1）在O?30小時內，CH4的平均生成速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）和v（Ⅲ）由大到小的順序為
 
；反應開始后的15小時內，在第
 
種催化劑的作用下，收集的CH4最多．
（2）將所得CH4與H2O（g）通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H=+206kJ．mol-1．將等物質的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，此時測得CO的物質的量為O.10mol，CH4的平衡轉化率為91%，則此溫度下該反應的平衡常數為
 
 （計算結果取整數）．
（3）該反應產生的CO和H2可用來合成可再生能源甲醇，已知CO（g）、CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，則CH3OH（l）不完全燃燒生成CO（g）和H2O（l）的熱化學方程式為
 
．
（4）工業(yè)上常利用反應CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），△H＜0合成甲醇，在230℃?270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比n（H2）：n（CO），分別在230℃、250℃和270℃進行實驗，結果如圖2．
①270℃的實驗結果所對應的曲線是
 
 （填字母）；
②230℃時，工業(yè)生產適宜釆用的合成氣組成n（H2）：n（CO）的比值范圍是
 
 （填字母）．
A.1?1.5   B.2.5?3  C.3.5?4.5
（5）某同學以石墨為電極，以KOH溶液為電解質設計甲醇燃料電池，其負極的電極反應式為
 
．

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