(12分)隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(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1 L的密閉容器中,充入lmol 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/mo1.

測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

(1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=           mol/(L·min)

(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為             

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是          。

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lmol CO2和3mol H2

(4)已知在常溫常壓下:

①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= —1275.6kJ/mol

②H2O(g)=H2O(1)  △H= —44.0kJ/mol

則甲醇的燃燒熱化學(xué)方程式為:                                  ;

(5)如果燃燒甲醇會(huì)造成大量化學(xué)能損失,如果以甲醇和空氣為原料,以氫氧化鈉為電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)成原電池將有很多優(yōu)點(diǎn),請書寫出該電池的負(fù)極反應(yīng):___________________

(6)常溫下,某水溶液M中存在的離子有:Na+、A、H+、OH。若該溶液M由 pH=3的HA溶液mL與pH=11的NaOH溶液mL混合反應(yīng)而得,則下列說法中正確的是  __。

A.若溶液M呈中性,則溶液M中c(H+)+c(OH)=2×107mol·L-1

B.若V1=V2,則溶液M的pH一定等于7

C.若溶液M呈酸性,則V1一定大于V2

D.若溶液M呈堿性,則V1一定小于V2

 

(1)0.225 (2分)  (2)16/3(5.33)(2分)  (3)CD(2分)  

(4)CH3OH(l)+ 3/2 O2(g) = CO2(g) + 2H2O(L)  △H= -725.8KJ/mol(2分)

(5) CH3OH +8 OH- -6e-= CO32- + 6H2O(2分)(6)AD (2分)

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍關(guān)注
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(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
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示.
①反應(yīng)開始到平衡,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 與v的關(guān)系:v
v (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) 來源: 題型:

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(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) 來源: 題型:

(2009?鎮(zhèn)江一模)隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(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,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示.

①從反應(yīng)開始到平衡,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)來消除CO的污染.請你判斷是否可行并說出理由:
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) 來源: 題型:

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(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反應(yīng)熱是否有影響?
(填“是”或“否”).
(2)若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測得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    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) 來源: 題型:

2011年11月28日至12月9日,聯(lián)合國氣候變化框架公約第17次締約方會(huì)議在南非德班召開,隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.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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