【題目】綜合利用CO2、CO對構(gòu)建低碳社會有重要意義.
(1)固體氧化物電解池(SOEC)用于高溫電解CO2和H2O的混合氣體,既可高效制備合成氣(CO+H2),又可實現(xiàn)CO2的減排,其工作原理如圖.
①b為電源的(填“正極”或“負極”)
②寫出電極c發(fā)生的電極反應(yīng)式、 .
(2)電解生成的合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).對此反應(yīng)進行如下研究:某溫度下在一恒壓容器中分別充入1.2mol CO和1mol H2 , 達到平衡時容器體積為2L,且含有0.4mol CH3OH(g),則該反應(yīng)平衡常數(shù)值為 , 此時向容器中再通入0.35molCO氣體,則此平衡將移動(填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”).
【答案】
(1)正極;CO2+2e﹣=CO+O2﹣;H2O+2e﹣=H2+O2﹣
(2)50;逆反應(yīng)方向
【解析】解:(1)①CO2+H2O CO+H2+O2 , 二氧化碳中的碳元素化合價降低,被還原,水中的氫元素化合價降低被還原,反應(yīng)物中的氧元素化合價升高,被氧化,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,所以電極d為陽極,所以b為電源的正極,所以答案是:正極;
②二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳同時生成氧離子,反應(yīng)電極反應(yīng)式為:CO2+2e﹣═CO+O2﹣ , 水中的氫元素化合價降低被還原,電極反應(yīng)式為:H2O+2e﹣=H2+O2﹣ , 所以答案是:CO2+2e﹣═CO+O2﹣;H2O+2e﹣=H2+O2﹣;
(2)
CO(g) | + | 2H2(g) | CH3OH(g) | ||
起始: | 1.2mol | 1mol | 0 | ||
轉(zhuǎn)化 | 0.4mol | 0.8mol | 0.4mol | ||
平衡 | 0.8mol | 0.2mol | 0.4mol |
所以:k= =50(mol/L)﹣2 ,
此時向容器中再通入0.35molCO氣體,假設(shè)平衡不移動時,此時容器體積為:2L× =2.5L,則濃度商Qc= =54.3,大于平衡常數(shù)50,平衡向逆反應(yīng)方向移動,
所以答案是:50;逆反應(yīng)方向.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)學(xué)科中的化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理.請回答下列問題:
(1)已知:FeO(s)+CO(g)FeO(s)+CO2(g)是煉鐵工業(yè)中一個重要反應(yīng),其溫度與平衡常數(shù)K的關(guān)系如右表:
T(K) | 938 | 1100 |
K | 0.68 | 0.40 |
①該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式是 .
②在體積固定的密閉容器中該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后,升高溫度混合氣體的平均相對分子質(zhì)
量(填“增大”、“減小”或“不變”)曰該反應(yīng)正反應(yīng)是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).
(2)常溫下,下列溶液的濃度均為0.1molL﹣1 , 測得溶液pH值如下表:
溶質(zhì) | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
①由表中數(shù)據(jù)分析,上述溶質(zhì)中的陰離子水解程度最小的是(填離子符號).
②由表中數(shù)據(jù)分析,0.01molL﹣1的下列溶液,酸性最弱的是(填編號).
A、H2CO3 B、HClO C、C6H5OH D、CH3COOH
③向氯水中加入少量的碳酸鈉,可以增加氯水中HClO的濃度.為什么? . (請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)簡要說明)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS﹣)=1×10﹣5molL﹣1
B.pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4﹣)
D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為反應(yīng)2X(g)+Y(s)2Z(g)的反應(yīng)過程和能量關(guān)系圖,下列說法正確的是( )
A.曲線a和b表示兩個反應(yīng)過程的反應(yīng)熱不同
B.曲線a一定表示反應(yīng)是在無催化劑時的反應(yīng)過程
C.增大壓強,X的轉(zhuǎn)化率一定增大
D.反應(yīng)達平衡,升高溫度,平衡常數(shù)K值一定減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】其它條件不變時僅升高溫度,一定增大的是( )
A.強堿在水中的溶解度B.吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)
C.化學(xué)平衡常數(shù)KD.鹽類水解程度
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【題目】下列說法正確的是( )
A.乙酸是一種弱酸,不能和碳酸鈣反應(yīng)放出二氧化碳氣體
B.潤滑油屬于酯類
C.沒有成熟的蘋果汁遇碘變藍色,成熟的蘋果汁能還原新制氫氧化銅懸濁液
D.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都是由C,H,O三種元素組成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義.
(1)已知拆開1molH2、1molO2和液態(tài)水中1molO﹣H鍵使之成為氣態(tài)原子所需的能量分別為436kJ、496kJ和462kJ;CH3OH(g)的燃燒熱為627kJmol﹣1則CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l)△H=kJmol﹣1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(l)
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式K=;
(3)已知在某壓強下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示.該反應(yīng)的△H0(填“>”或“<”),若溫度不變,減小反應(yīng)投料比[ ],則K將(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)某溫度下,向體積一定的密閉容器中通入CO2(g)與H2(g)發(fā)生上述反應(yīng),當下列物理量不再發(fā)生變化時,能表明上述可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡的是;
A.二氧化碳的濃度
B.容器中的壓強
C.氣體的密度
D.CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量之比.
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