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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:375 题号:7389752
科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用FeO 吸收获得H2
i. 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔHl =-76.0 kJ·mol-1
ⅱ. C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2 = +113.4 kJ·mol-1
(1)3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) ΔH3 =_________ kJ·mol-1
(2)在反应i中,每放出38.0 kJ热量,有______g FeO被氧化。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(3)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ mol·(L·min) -1
(4)氢气的转化率=________________________
(5)该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。
(6)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。
A.升高温度B.充入He(g),使体系压强增大
C.再充入1 mol H2D.将H2O(g)从体系中分离出去
(7)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“=”)。
III.CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。
利用100 mL 3 mol·L-1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况),得到吸收液。
(8)将该吸收液蒸干,灼烧至恒重,所得固体的成分是_________(填化学式)。

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【推荐1】Ⅰ.研究氮和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义,回答下列问题:
(1)化学键键能数据如下:
化学键
436946391
合成氨反应的活化能,由此计算氨分解反应的活化能_______
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下: 。某研究小组将和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,的转化率随温度变化的情况如图所示:

①温度从升高到用时,则此时段内的平均反应速率_______
②在有氧条件下,温度之后生成的转化率降低的原因可能是_______
Ⅱ. 目前有一种新的循环利用方案处理航天员呼吸产生的,是用反应 ,再电解水实现的循环利用。
(3)若要此反应自发进行_______(填“高温”或“低温”)更有利。
(4)时,向体积为的恒容密闭容器中通入发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间/0102030405060
压强
反应的_______(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)
反应的速率方程:(k是速率常数,只与温度有关)。
时,_______(填“”“”或“”)
(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,通过计算判断常温下溶液的酸碱性并说明判断依据:_______。(已知:。)
2021-09-23更新 | 380次组卷
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名校
【推荐2】中国科学家为实现“碳中和”目标而不断努力,以CO2为原料合成甲烷、乙醇等能源物质具有良好的发展前景。
(1)CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1kJ·mol-1
①已知2H2+O2(g)2H2O(g) ∆H3=-483.6kJ·mol-1,1摩尔液态水完全汽化吸收热量44千焦,则CH4燃烧热∆H=_______
②500℃时,向1L恒容密闭容器中充入4mol CO2和12mol H2,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得c(H2O)=5mol·L-1,体系压强为p,则0~20min内,v(CH4)=_______mol·L-1·min-1,平衡时CH4选择性=_______(CH4选择性=,保留3位有效数字)。
(2)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应为:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ∆H<0,设m为起始时的投料比,即m=

①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为_______
②图2中m1m2m3从大到小的顺序为_______
③该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图3中曲线a所示,已知Arhenius经验公式Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,RC为常数)。则该反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1。当改变外界条件时,实验数据如图3中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______
2022-04-26更新 | 545次组卷
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【推荐3】NH3、N2H4在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:
(1)①N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) △H1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H2
③7N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3
△H3=___________(用含△H1和△H2的代数式表示)。
(2)纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。当反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。

该反应的△H________(填“>”或“<”)0,N2H4发生分解反应的化学方程式为___________
(3)T℃时,向一体积为5L 的恒容密闭容器中充入总物质的量为2 mol的CO2和NH3,在一定条件下发生反应:2NH3(g)+CO2(g)====CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合气体中氨气的体积分数随反应时间的变化如图所示。

① 0~60s内,反应速率v(CO2)=________mol/(L·s)
② T℃时,该反应的化学平衡常数K=________
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