研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.
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(1)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO.
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
;
②由MgO可制成“鎂--次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池正極的電極反應(yīng)式為
 
;
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH+H2O (g)△H=QkJ?mol-1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
 

②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述反應(yīng)的Q
 
0(填“>”“<”或“=”);
③在其中兩個(gè)容器中,測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
 
K(填“>”“<”或“=”).
(3)用H2或CO催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的.
已知:2NO(g)═N2(g)+O2(g)△H=-180.5kJ?mol-1
2H2O(1)═2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ?mol-1
則2H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式是
 
分析:(1)①根據(jù)題目信息寫(xiě)出生成物,根據(jù)質(zhì)量守恒配平;
②由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO-、H2O反應(yīng)生成Cl-與Mg(OH)2;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,
②根據(jù)到達(dá)平衡后,溫度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行;
③根據(jù)先拐先平數(shù)值大原則,由圖1可知,溫度T1<T2,平衡時(shí),溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,說(shuō)明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),據(jù)此判斷反應(yīng)熱,K1與K2關(guān)系;
(3)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到.
解答:解:(1)①用CO還原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3,方程式為CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3,故答案為:CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3 ;
②由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO-、H2O反應(yīng)生成Cl-與Mg(OH)2,該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2,正極電極反應(yīng)是ClO-離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-,故答案為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-;
(2)①平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,所以K=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
,故答案為:
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

②由圖可知最高點(diǎn)反應(yīng)到達(dá)平衡,達(dá)平衡后,溫度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,升高溫度平衡吸熱方向進(jìn)行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H<0,故答案為:<;
③由圖1可知,溫度T1<T2,平衡時(shí),溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,說(shuō)明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),故該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則△H<0,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),所以K>K,故答案為:>;
(3)①2NO(g)═N2(g)+O2(g)△H=-180.5kJ?mol-1
②2H2O(1)═2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-②得到:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-752.1KJ/mol;
故答案為:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-752.1KJ/mol.
點(diǎn)評(píng):本題考查涉及知識(shí)點(diǎn)較多,涉及平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷以及外界條件對(duì)平衡移動(dòng)的影響,熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用等問(wèn)題,題目難度中等,本題注意把握計(jì)算方法以及平衡常數(shù)的運(yùn)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

歐盟原定于2012年1月I日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變曖,研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì).
(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
-
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2(SO43+
 
H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目.
(2)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO.
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為
 
;
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(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將C02轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K
 

②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H
 
0(填“>”“<”或“=”).
③在同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
 
K (填“>”“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖北省武漢市新洲區(qū)高三上學(xué)期期末目標(biāo)檢測(cè)理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

1)近年來(lái),我國(guó)用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

?? C+?? K2Cr2O7+ ?????? —?? ?? CO2+ ?? K2SO4 + ?? Cr2(SO4)3+?? H2O

①完成并配平上述化學(xué)方程式。

②在上述方程式上用單線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。

2)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。

750時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是?????????????????? 。

②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為 ????????? 。

????  ?? ?

1????????????????? 2????????????????? 3

3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)? H

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K???? ????? ?????

②取五份等體積CO2H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為13),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H?????? 0(填“>”“<”或“=”)。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K????? KII(填“>” “<”或“=”)。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東省青島市高三自評(píng)(二模)化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。

(1)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。

①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____;

②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________;

(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)  △H=QkJ/mol

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______。

②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述反應(yīng)的Q_____0(填“>”“<”或“=”);

③在其中兩個(gè)容器中,測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11(填“>”“<”或“=”)。

(3)用H2或CO催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。

已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)  △H=-180.5kJ/mol

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  △H=+571.6kJ/mol

則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是________。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河北省邯鄲市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變曖,研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻(yīng)的化學(xué)方程式為:

___C+___K2Cr2O7+___—___CO2↑+ ___K2SO4+ ___Cr2(SO4)3+___H2O

①完成并配平上述化學(xué)方程式。

②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。

(2)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。

①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式________

②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。

(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:

CO2(g)+3H2(g)(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K_______。

②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的 ΔH_____0 (填 “>”、“<”或“ =” )。

③在同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線 I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KI_______KII (填“>”、“<”或“ = ”)。

 

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