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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:124 题号:10339651
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)H1=-726.5kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(1)H2=-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)     H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题:

①压强p1__1.0MPa(填>、=或<)。
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为__,该反应的平衡常数Kp=__(保留小数点后一位数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是___(写一条即可)。
②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是__;300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是__

(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为___mol/L。(已知:CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13

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I.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和H2为原料合成 甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H1=-116kJ•mol-1
(1)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-283kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ•mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为___________
(2)下列措施中有利于增大反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反应速率且利于反应正向进行的是___________
a.随时将CH3OH与反应混合物分离               b.降低反应温度
c.增大体系压强                                           d.使用高效催化剂
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:

①该可逆反应的ΔH___________0(填“>”或“<”),A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________
②压强p1___________ p2(填“>”“<”或“=”),若p2=100kPa,则B点的Kp=___________ kPa-2(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:υ___________υ (填“>”“<”或“=”)。
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6

回答下列问题:
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为___________ ℃。
(5)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内物质的浓度分别为:CO2为2mol•L-1,H2为1.5mol•L-1,CO为1mol•L-1,H2O为3mol•L-1,则此时反应向___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行。
2021-11-01更新 | 145次组卷
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①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为__________
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