【題目】合理利用資源,降低碳的排放,實施低碳經(jīng)濟是今后經(jīng)濟生活主流方向。

(1)下列措施不利于有效減少二氧化碳排放的是________

A.植樹造林,保護森林,保護植被

B.加大對煤和石油的開采,并鼓勵使用石油液化氣

C.推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器,使用空調(diào)時夏季溫度不宜設置過低,冬天不宜過高

D.倡導出行時多步行和騎自行車,建設現(xiàn)代物流信息系統(tǒng),減少運輸工具空駛率

(2)CO2合成生產(chǎn)燃料甲醇(CH3OH)是碳減排的新方向。進行如下實驗:某溫度下在1 L的密閉容器中,充2 mol CO26 mol H2,發(fā)生:CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g),現(xiàn)測得CO2CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖1所示。從反應開始到平衡時CO2的轉化率為_________。氫氣的平均反應速率v(H2)=_______mol/(L·min)。該溫度下的平衡常數(shù)為________

(3)CO在催化作用下生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知密閉容器中充有10 mol CO20 mol H2,CO的平衡轉化率(α)與溫度、壓強的關系如圖所示。

①該反應的ΔH_____0;ΔS____0 (“>、=<”)

②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA ____ tC(“>、=、<”)

A、B、C三點對應的平衡常數(shù)分別為KAKB、KC,則的大小關系是____。

【答案】B 75% 0.375 1.33 < < > KA=KB>KC

【解析】

(1)A.植樹造林保護森林,保護植被,能增強光合作用,大量消耗二氧化碳;

B.加大對煤和石油的開采,并鼓勵使用石油液化氣,能增加二氧化碳的排放;

C.推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器,使用空調(diào)時夏季溫度不宜設置過低,冬天不宜過高,節(jié)約用電、用氣,可以節(jié)能減排;

D.倡導出行時多步行和騎自行車,建設現(xiàn)代物流信息系統(tǒng),減少運輸工具空駛率,可以減少廢氣的排放和節(jié)約能源;

(2)根據(jù)轉化率= ×100%計算;根據(jù)反應消耗的H2CO2的反應消耗關系計算H2轉化量,再根據(jù)反應速率的定義式計算v(H2);先計算各種物質(zhì)的平衡濃度,然后根據(jù)平衡常數(shù)的含義計算平衡常數(shù);

(3)①根據(jù)圖1知,升高溫度CO轉化率降低,判斷反應的熱效應;利用反應物、生成物的氣體體積大小判斷△S大小;

②溫度越高,化學反應速率越快,反應達到平衡的時間越短;

③化學平衡常數(shù)只與溫度有關,根據(jù)溫度對化學平衡移動的影響,結合平衡常數(shù)的含義及AB、C三點的溫度判斷KA、KB、KC大小。

(1)A.植樹造林,保護森林,保護植被,能增強光合作用,大量消耗二氧化碳,不符合題意,A錯誤;

B.加大對煤和石油的開采,并鼓勵使用石油液化氣,能增加二氧化碳的排放,符合題意,B正確;

C.推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器,使用空調(diào)時夏季溫度不宜設置過低,冬天不宜過高,能減少電的使用,減少煤和石油化石燃料的使用,減少二氧化碳的排放,不符合題意,C錯誤;

D.倡導出行時多步行和騎自行車,建設現(xiàn)代物流信息系統(tǒng),減少運輸工具空駛率,減少石油化石燃料的使用,可以減少廢氣的排放和節(jié)約能源,不符合題意,D錯誤;

故合理選項是B;

(2)根據(jù)圖象可知:CO2從反應開始至平衡,CO2改變濃度為1.50mol/L,起始濃度為2.00mol/L,因此CO2的轉化率為×100%=75%;

根據(jù)方程式CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g)可知:每反應消耗1molCO2,會同時反應消耗3molH2,則從反應開始至平衡CO2改變濃度為1.50mol/L,則H2改變濃度為3×1.5mol/L=4.5mol/L,反應時間為12min,所以用H2表示的反應速率為v(H2)= 4.5mol/L÷12min=0.375mol/(L·min)

反應達到平衡時,各種物質(zhì)的濃度分別是c(CO2)=0.50mol/L,c(H2)=1.50mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=1.50mol/L,所以該反應的化學平衡常數(shù)K==1.33

(3)①根據(jù)圖1可知,升高溫度CO轉化率降低,說明升高溫度,平衡逆向移動。根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動,逆反應為吸熱反應,則該反應的正反應是放熱反應,所以△H<0;根據(jù)方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知:該反應的正反應是氣體體積減小的反應,所以△S<0

②溫度越高,化學反應速率越快,反應達到平衡的時間越短,由于溫度A<C,則化學反應速率A<C,反應速率越快,反應達到平衡時間就越短,所以反應時間A>C,即自反應開始至到達平衡狀態(tài)所需的時間tA大于tC;

③根據(jù)①可知該反應的正反應是放熱反應,△H<0;結合圖象所示可知溫度:A=B<C,升高溫度,化學平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)減小,所以化學平衡常數(shù)KA、KB、KC,則的大小關系是KA=KB>KC。

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B.D點時c(CH3COO)+c(CH3COOH)=2c(Na)

C.曲線上A、B間任一點,溶液中都有:c(Na)>c(CH3COOˉ)>c(OH-)>c(H)

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(1)寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式K=______。

(2)計算第1min內(nèi)v(H2O)=_______

(3)反應處于平衡狀態(tài)的時間段是_______

(4)若反應進行至2min時,改變了溫度,使曲線發(fā)生了如下圖所示的變化,則溫度是____,(升高、降低、不變”),正反應是_____(吸熱、放熱”)反應。

(5)反應至5min時,若也只改變了某一個條件,使曲線發(fā)生如上圖所示的變化,該條件可能是下述中的____(填寫編號)。

①增加了CO; ②增加了水蒸氣; ③加了催化劑; ④擴大了容器體積。

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1的名稱為____。

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A. bc點的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1K2

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②SCR脫硝技術中則用尿素[CO(NH2)2]作還原劑還原NO2的化學方程式為____________

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