利用光能和光催化劑.可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2.紫外光照射時(shí).在不同催化劑作用下.CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖13所示. (1)在0-30小時(shí)內(nèi).CH4的平均生成速率VI.VII和VIII從大到小的順序?yàn)? ,反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi).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(yīng)器.發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g).該反應(yīng)的△H=+206 kJ•mol-1. ①在答題卡的坐標(biāo)圖中.畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖 ②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器.某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡.平衡常數(shù)K=27.此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol.求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)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(xué)方程式 . 解析:本題考察化學(xué)反應(yīng)速率的概念.計(jì)算及外界條件對反應(yīng)速率對影響,反應(yīng)熱的概念和蓋斯定律的計(jì)算,熱化學(xué)方程式的書寫,與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算,圖像的識別和繪制. (1)由圖像可以看出.反應(yīng)進(jìn)行到30小時(shí)時(shí).催化劑Ⅲ生成的甲烷最多.其次是催化劑Ⅱ.催化劑Ⅰ生成的甲烷最少.因此VI.VII和VIII從大到小的順序?yàn)閂III>VII>VI>,同理由圖像也可以看出.反應(yīng)進(jìn)行到12小時(shí)時(shí).催化劑Ⅱ生成的甲烷最多.因此在第Ⅱ種催化劑的作用下.收集的CH4最多. (2)①由熱化學(xué)方程式可知.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng).即反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量.因此反應(yīng)過程中體系的能量變化圖為. (3)由熱化學(xué)方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ•mol-1 ②CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ•mol-1 ①-②得CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1 答案:(1)VIII>VII>VI>,Ⅱ (2)① ②91% (3)CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2.紫外光照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4的產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示.精英家教網(wǎng)
(1)在O?30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
 
;反應(yīng)開始后的15小時(shí)內(nèi),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(yīng)器,發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H=+206kJ.mol-1.將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為O.10mol,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為91%,則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
 (計(jì)算結(jié)果取整數(shù)).
(3)該反應(yīng)產(chǎn)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(xué)方程式為
 

(4)工業(yè)上常利用反應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2.
①270℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對應(yīng)的曲線是
 
 (填字母);
②230℃時(shí),工業(yè)生產(chǎn)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(xué)以石墨為電極,以KOH溶液為電解質(zhì)設(shè)計(jì)甲醇燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

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(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(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖1所示(實(shí)線).圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol.
①下列時(shí)間段平均反應(yīng)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(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示,曲線Ⅰ對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改變的條件是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)改變的條件是
增大壓強(qiáng)或者是增大CO2濃度
增大壓強(qiáng)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(zhuǎn)化為CH4和O2.紫外光照射時(shí),等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖2所示.在0~30h內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
.反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),在第
種催化劑的作用下,收集的CH4最多.

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(2011?廣東)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2.紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I,II,III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示.
(1)在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
VⅢ>VⅡ>VⅠ
VⅢ>VⅡ>VⅠ
;
反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),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(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的△H=+206kJ?mol-1
①在答題卡的坐標(biāo)圖中,畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖(進(jìn)行必要的標(biāo)注)
②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)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(xué)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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(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(chǎn)物還能造福人類.
(1)11km深海底的無脊椎動物依靠化學(xué)自養(yǎng)菌,以海底熱泉噴出液中的H2S和CO2合成(C6H10O5n和一種淡黃色固體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
12nH2S+6nCO2=C6H10O5n+12nS↓+7nH2O
12nH2S+6nCO2=C6H10O5n+12nS↓+7nH2O

(2)CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)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(yīng)物氣流量對CO2的轉(zhuǎn)化率、二甲醚選擇性的影響結(jié)果如下圖所示.控制氣流量為28mL?min-1,生產(chǎn)0.3mol二甲醚需通入CO2的物質(zhì)的量為
20mol
20mol


③反應(yīng)2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在T℃時(shí)的平衡常數(shù)為400.該溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,t時(shí)刻時(shí),測得c(CH3OH)=0.03mol?L -1,c(CH3OCH3)=0.6mol?L -1,此時(shí)v
=
=
v(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(shí),a電極的反應(yīng)式為
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

(3)一種“碳捕捉”技術(shù)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(yīng)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(shù)電可以循環(huán)使用的物質(zhì)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(zhuǎn)化為CH4和O2.紫外光照射時(shí),等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖2所示.在0~30小時(shí)內(nèi),CH4的半均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)、和v(Ⅲ)、從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)

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

(1)在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序?yàn)?u>          ;反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),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(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g).該反應(yīng)的△H=+206 kJ•mol-1

①在答題卡的坐標(biāo)圖中,畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖(進(jìn)行必要的標(biāo)注)

②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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

 寫出由CO2生成CO的化學(xué)方程式                      

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