（17分）隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍重視。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為2L的密閉容器中，充入1molCO2和3.25molH2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定CO2、CH3OH和H2O(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示：

①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)方程式：                        。

②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝                 。

③反應(yīng)到達(dá)平衡后，再向該容器中通入1 mol CO2和3.25 mol H2，重新到達(dá)平衡后，H2的轉(zhuǎn)化率將               （填增大、減小或不變）

④下列措施中一定能使n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是：                。

A．向容器中充入一定量的氦氣    B．充入CO2   

C．將水蒸氣從體系中分離        D．用更有效的催化劑

（2）可燃性的有機(jī)物和氧氣在理論上都可以作為燃料電池中的反應(yīng)物，請(qǐng)寫出CH3OH —O2—KOH燃料電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式：                    

（3）若將一定數(shù)量的C3H8—O2—KOH燃料電池按一定方式組成電池組以滿足電解需要的電壓。現(xiàn)用該電池組電解500mL某CuSO4的稀溶液（用鉑為電極），電解后的溶液需要加入98克Cu(OH）2才能使溶液恢復(fù)到原硫酸銅溶液的濃度和質(zhì)量。若忽略電池組在電解過(guò)程中的能量損失，其能量全部用來(lái)電解CuSO4溶液，則：

①原CuSO4溶液物質(zhì)的量濃度         

②該電池組消耗的丙烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積        

 

(16分) (1) ①CO2 + 3H2  CH3OH+ H2O（3分）

②0.1125mol·min－1（2分）   ③增大（2分）    ④C（2分）

(2) CH3OH + 8OH－– 6e－= CO32－+ 6H2O（3分）

（3）①                     (2分)

    ②  C3H8   ～    20e- 

       22.4L         20mol

        V           4mol                 V=4.48L  （2分）

解析:

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①反應(yīng)開(kāi)始到平衡，H2的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．H2的轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
．
②下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
CDF
CDF
．
A、升高溫度                       B、充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
C、將H2O（g）從體系中分離           D、再充入1mol CO2和3mol H2
E、使用催化劑                      F、縮小容器體積
（2）①反應(yīng)進(jìn)行到3分鐘時(shí)，同種物質(zhì)的v正 與v逆的關(guān)系：v正
＞
＞
v逆 （填＞，=，＜）
②上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
，
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
，
，經(jīng)計(jì)算該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值為
16
3
16
3
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了普遍的重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．該反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下，若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2實(shí)線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)）．
①在反應(yīng)進(jìn)行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v（H2）=
1mol/（L?min）
1mol/（L?min）

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素（如：溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)．若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量，僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實(shí)驗(yàn)條件是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ改變的實(shí)驗(yàn)條件是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
．
（3）下列各項(xiàng)中，不能夠說(shuō)明CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）已達(dá)到平衡的是
D
D
（填選項(xiàng)）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C．一定條件下，H2O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO2，同時(shí)生成1mol CH3OH．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2009?鎮(zhèn)江一模）隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
k=
c(CH3OH)×c(H2O)
c(CO2)×c3(H2)
k=
c(CH3OH)×c(H2O)
c(CO2)×c3(H2)
．
③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
C、D
C、D
．
A．升高溫度                  B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離     D．再充入1mol CO2和3mol H2
（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，則陰極反應(yīng)式為：
2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
．
有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO的污染．請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了普遍的重視．

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？
否
否
（填“是”或“否”）．
（2）若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示（實(shí)線）．
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5
．
②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線所示，曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
．
③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD
．
A．升高溫度    B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大     C．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)    D．再充入3mol CO2
（3）如將CO2與H2以1：4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4．
已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ?mol-1
H2（g）+
12
O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ?mol-1
寫出CO2（g）與H2（g）反應(yīng)生成CH4（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

2011年11月28日至12月9日，聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約第17次締約方會(huì)議在南非德班召開(kāi)，隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍重視．精英家教網(wǎng)
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定CO2、CH3OH（g）和H2O （g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示：
①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)反應(yīng)方程式
 
．
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v （H2）=
 
 mol/（Lmin）．
③該條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為
 
．當(dāng)溫度降低時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率變大，則該反應(yīng)△H
 
0（填“＞”“＜”或“=”）．
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
 
．
A．升高溫度    B．充入氮?dú)?br />C．將水蒸氣從體系中分離    D．用更有效的催化劑
（2）選用合適的合金作為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負(fù)極的電極方程式為
 
．

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