(14分)研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
⑴  在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng): CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

①該反應(yīng)正向反應(yīng)是          反應(yīng)。(填“放熱”或“吸熱”)
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是            。

A.容器壓強(qiáng)不變B.混合氣體中c(CO2)不變
C.υ(H2)=υ(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
③當(dāng)其他條件不變時(shí),若縮小容器的體積,該反應(yīng)平衡      移動(dòng)。(選填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工業(yè)上合成甲醇可在密閉容器中采用如下反應(yīng)進(jìn)行:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol-1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K                     。
②某實(shí)驗(yàn)將1molCO2和3molH2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)(只有一種條件不同)。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示:

曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K       K(選填“>”、“=”或“<”)。
③一定溫度下,在容積2L且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
容 器


反應(yīng)物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
經(jīng)測(cè)定甲容器經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,甲容器中該反應(yīng)在5min內(nèi)的平均速率υ(H2)=              mol·L-1·min-1。
要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為                    

(14分)
⑴吸熱  BC 不  
 >   0.15    0.5<c≤1 (每空2分)

解析試題分析:化學(xué)反應(yīng): CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
由以上表格看到:隨著溫度升高,k值增大;即平衡向正向移動(dòng),即正向是吸熱方向;
①該反應(yīng)正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)不變,所以整個(gè)過(guò)程壓強(qiáng)始終不變,所以能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 :混合氣體中c(CO2)不變;υ(H2)=υ(H2O) ;當(dāng)其他條件不變時(shí),若縮小容器的體積,該反應(yīng)平衡不移動(dòng)。
⑵工業(yè)上合成甲醇可在密閉容器中采用如下反應(yīng)進(jìn)行:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol-1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K。
②某實(shí)驗(yàn)將1molCO2和3molH2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)(只有一種條件不同),曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K>K。
③一定溫度下,在容積2L且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

容 器


反應(yīng)物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
經(jīng)測(cè)定甲容器經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,甲容器中該反應(yīng)在5min內(nèi)的平均速率υ(H2)=0.15mol·L-1·min-1。
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol-1
甲:        1mol   3mol            0        0
乙:       a mol   b mol          c mol    c mol
要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以c的最大值是1,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,,所以最小值是0.5則c的取值范圍為0.5<c≤1
考點(diǎn):化學(xué)平衡常數(shù)  等效平衡
點(diǎn)評(píng):等效平衡 化學(xué)反應(yīng)速率
點(diǎn)評(píng):對(duì)于化學(xué)平衡的計(jì)算學(xué)生必須要掌握的知識(shí)有:三行式; 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式:v=Δc/Δt ;等效平衡的三種情況:
I類:恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)(即△V≠0的體系):等價(jià)轉(zhuǎn)化后,對(duì)應(yīng)各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同。
II類:恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積沒(méi)有變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)(即△V=0的體系):等價(jià)轉(zhuǎn)化后,只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同,兩平衡等效。
III類:恒溫恒壓下對(duì)于氣體體系等效轉(zhuǎn)化后,只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同,兩平衡等效。

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:閱讀理解

研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.
(1)已知石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為y kJ?mol-1,1.2g石墨在1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,放出x kJ熱量.則石墨與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
,
(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)方程式是
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3

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
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2


(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=
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)

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
(填“>”“<”或“=”)0.
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?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
K(填“>”“<”或“=”).
④一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式投入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡.
容  器
反應(yīng)物
投入量
1molCO2
3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,則c的取值范圍為
0.4<n(c)≤1mol
0.4<n(c)≤1mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等.
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol

②已知Fe與CO可形成五羰基鐵[Fe(CO)5],該化合物相當(dāng)活潑,易于吸收H2生成氫化羰基鐵.氫化羰基鐵為二元弱酸,可與NaOH反應(yīng)生成四羰基鐵酸二鈉.
試寫出五羰基鐵吸收H2的反應(yīng)方程式
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO

③利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計(jì)成CO-O2燃料電池(以KOH溶液為電解液),寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

(2)某實(shí)驗(yàn)將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示,回答問(wèn)題:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

②曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
大于
大于
K(填“大于”、“等于”或“小于”).
③一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡.
容  器
反應(yīng)物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為
0.4<c≤1
0.4<c≤1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.
(1)某實(shí)驗(yàn)將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件(Ⅰ、Ⅱ)下,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示,回答下列問(wèn)題:
①圖中a點(diǎn)正反應(yīng)速率
 
(填“大于”、“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率.
②若容器容積不變,只改變下列某一措施可增大CO2轉(zhuǎn)化率的是
 
(選填序號(hào)).
A.降低溫度
B.使用合適的催化劑
C.將CH3OH從體系中分離
D.充入氦氣,使體系總壓強(qiáng)增大
③曲線Ⅰ、Ⅱ的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
 
K(填“大于”、“等于”或“小于”).
(2)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等.
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
則一氧化碳還原氧化鐵的熱化學(xué)方程式為
 

②若利用CO燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為介質(zhì)),則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆江蘇省宿遷市高三上學(xué)期第一次摸底考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。

已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)  △H 1=+489.0 kJ·mol1

C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)   △H 2=+172.5 kJ·mol1

則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為            

(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(g)+H2O(g)  △H

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

②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的ΔH       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)間變化如圖所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K      K(填“>”、“<”或“=”)。

(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。

①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為     。當(dāng)氨碳比=3,達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為

        

②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應(yīng)的方程式為                         。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省蘇南四校高三12月月考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(14分)研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。

(1)已知石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為y kJ·mol1,1.2g石墨在1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,放出x kJ熱量。則石墨與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為     

(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)方程式是     。

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          。    

         

圖1                 圖2                 圖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ΔH         (填“>” “<”或“=”)0。

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?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K      K(填“>” “<”或“=”)。

④一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式投入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

容 器

反應(yīng)物

投入量

1molCO2

3molH2

a molCO2、b molH2

c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

 

若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,則c的取值范圍為        

 

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