(1)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體.工業(yè)上有一種用CO2來生產甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間變化如圖1所示(實線).圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時H2的物質的量是6mol.
①下列時間段平均反應速率最大的是
A
A
,最小的是
D
D

A.0~1min    B.1~3min    C.3~8min    D.8~11min

②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示,曲線Ⅰ對應的實驗改變的條件是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ對應的實驗改變的條件是
增大壓強或者是增大CO2濃度
增大壓強或者是增大CO2濃度

(2)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2.紫外光照射時,等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產量隨光照時間的變化如圖2所示.在0~30h內,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序為
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
.反應開始后的12小時內,在第
種催化劑的作用下,收集的CH4最多.
分析:(1)①單位時間氫氣的物質的量的變化量越大,表明平均速率越大,單位時間氫氣的物質的量的變化量越小,平均反應速率越小.
②由圖1可知,曲線Ⅰ最先到達平衡,平衡時氫氣的物質的量增大,故改變條件應增大反應速率且平衡向逆反應移動;
曲線Ⅱ到達平衡的時間比原平衡短,平衡時氫氣的物質的量減小,故改變條件應增大反應速率且平衡向正反應移動;
結合反應的特征進行分析.
(2)相同時間甲烷的物質的量的變化量越大,表明平均速率越大,相同時間甲烷的物質的量的變化量越小,平均反應速率越。
由圖2可知反應開始后的12小時內,在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多.
解答:解:(1)①由圖1可知,0~1min內氫氣的變化量為8mol-6mol=2mol;
 B.1~3min內氫氣的變化量為6mol-3mol=3mol,平均1min變化量為1.5mol;
 C.3~8min內氫氣的變化量為3mol-2mol=1mol,平均1min變化量為0.2mol;
D.8~11min達平衡狀態(tài),氫氣的物質的量不再變化.
故1~3min速率增大,8~11min速率最。
故答案為:A;D.
②對于可逆反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1,正反應是體積減小的放熱反應.
由圖1可知,曲線Ⅰ最先到達平衡,平衡時氫氣的物質的量增大,故改變條件應增大反應速率且平衡向逆反應移動,可以采取的措施為:升高溫度.
曲線Ⅱ到達平衡的時間比原平衡短,平衡時氫氣的物質的量減小,故改變條件應增大反應速率且平衡向正反應移動,可以采取的措施為:增大壓強或者是增大CO2濃度.
故答案為:升高溫度;增大壓強或者是增大CO2濃度.
(2)由圖2可知,在0~30h內,甲烷的物質的量變化量為△n(Ⅰ)<△n(Ⅱ)<△n(Ⅲ),故在0~30h內,CH4的平均生成速率v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);
由圖2可知反應開始后的12小時內,在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多.
故答案為:v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);Ⅱ.
點評:本題考查化學平衡圖象、反應速率大小判斷、外界條件對平衡的影響等,題目難度不大,注意圖象1中利用“先拐先平”,即曲線先折拐的首先達到平衡,以此判斷溫度或壓強的高低,再依據(jù)外界條件對平衡的影響解答.
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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?廣東)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體.CO2與化合物Ⅰ反應生成化合物Ⅱ,與化合物Ⅲ反應生成化合物Ⅳ,如反應①和②所示(其他試劑、產物及反應條件均省略).

(1)化合物Ⅰ的分子式為
C8H8
C8H8
,1mol該物質完全燃燒需消耗
10
10
mol O2
(2)由通過消去反應制備Ⅰ的化學方程式為
(注明反應條件).
(3)Ⅱ與過量C2H5OH在酸催化下發(fā)生酯化反應,生成的有機物的結構簡式為

(4)在一定條件下,化合物V能與CO2發(fā)生類似反應②的反應,生成兩種化合物(互為同分異構體),請寫出其中任意一種化合物的結構簡式:
(任寫一種)
(任寫一種)

(5)與CO2類似,CO也能被固定和利用.在一定條件下,CO、和H2三者發(fā)生反應(苯環(huán)不參與反應),生成化合物Ⅵ和Ⅶ,其分子式均為C9H8O,且都能發(fā)生銀鏡反應.下列關于Ⅵ和Ⅶ的說法正確的有
AB
AB
(雙選,填字母).
A.都屬于芳香烴衍生物    B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.都能與Na反應放出H2   D. 1molⅥ或Ⅶ最多能與4mol H2發(fā)生加成反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?德州一模)氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有者重要作用.請回答下列問題:

(1)圖1是1molNO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能星變化示意圖(a、b均大 于0>,且知:
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ?mol-1(c>0)
請寫出CO將NO2還原至N2時的熱化學方程式
4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-(2b+c-2a)KJ/mol
4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-(2b+c-2a)KJ/mol
;
(2)圖2是實驗室在三個不同條件的密閉容器中合成氨時,N2的濃度隨時間的變化曲線(以a、b、c表示).已知三個條件下起始加入濃度均為:c(N2)=0.1mol?L-1,c(H2)=0.3mol?L-1;合成氨的反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
①計算在a達平衡時H2的轉化率為
40%
40%

②由圖2可知,b、c各有一個條件與a不同,則c的條件改變可能是
升高溫度
升高溫度
;試寫出判斷b與a條件不同的理由
因為加入催化劑能縮短達到平衡的時間,但化學平衡不移動,所以ba條件下達到平衡狀態(tài)氮氣的濃度相同
因為加入催化劑能縮短達到平衡的時間,但化學平衡不移動,所以ba條件下達到平衡狀態(tài)氮氣的濃度相同

(3)利用圖2中c條件下合成氨(容積固定).已知化學平衡常數(shù)K與溫度(T)的關系如 下表:
T/(K) 298 398 498
K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
①試確定K1的相對大小,K1
4.1x106(填寫“>”“-”或“<”)
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)的是
AC
AC
 (填序號字母).
A.容器內NH3的濃度保持不變   B.2v( N2)(正)-v( H2)(逆)
C.容器內壓強保持不變        D.混合氣體的密度保持不變
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用離子反應方程式表示)
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+

②25°C時,將PH=x氨水與pH=y的疏酸(且x+y-14,x>11 )等體積混合后,所得溶液 中各種離子的濃度關系正確的是
A.[SO
 
2-
4
]>[NH
 
+
4
]>[H+]>[OH-]
B.[NH
 
+
4
]>[SO
 
2-
4
]>[OH-]>[H+]
C.[NH
 
+
4
]+[H+]>[SO
 
2-
4
]+[OH-]
D.[NH
 
+
4
]>[SO
 
2-
4
]>[H+]>[OH-].

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?臨沂三模)工業(yè)上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室效應”.
(1)目前工業(yè)上利用CO2來生產燃料甲醇,可將CO2變廢為寶.已知常溫常壓下:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H=-354.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol
則反應2CO2(g)+4H2O(g)═2CH3OH(l)+3O2(g)△H=
+1275.6
+1275.6
kJ?mol-1
(2)T℃時,已知反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H<0.在T℃下,將2mol CO2和2mol H2充入1L的密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間的變化情況如圖中曲線I所示.
①按曲線I計算反應從0到4min時,υ(H2)=
0.25mol/(L?min)
0.25mol/(L?min)

②在T℃時,若僅改變某一外界條件時,測得H2的物質的量隨時間的變化情況如圖中曲線Ⅱ所示,則改變的外界條件為
增大二氧化碳的濃度
增大二氧化碳的濃度
.計算該反應按曲線II進行,達到平衡時,容器中c(CO2)=
4.5mol/L
4.5mol/L

(3)已知25℃時,乙酸和碳酸的電離平衡常數(shù)如下表:
物質的化學式 CH3COOH H2CO3
電離平衡常數(shù) K=1.8×10-5   K1=4.3×10-7   K2=5.6×10-11
①用飽和氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液.若已知CH3COONH4溶液pH=7,則 NH4HCO3溶液顯
堿性
堿性
(填“酸性”、“堿性”或“中性”).
②在25℃時,在乙酸溶液中加入一定量的NaHCO3,保持溫度不變,所得混合液的pH=6,那么混合液中
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
=
18
18

③向0.1mol?L -1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶體,保持溫度不變,下列有關說法正確的是
ad
ad
(填代號).
a.溶液的pH增大             b.CH3COOH的電離程度增大
c.溶液的導電能力減弱       d.溶液中c(OH-)?c(H+)不變.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(12分)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體.CO2與化合物A反應生成化合物B,如下反應式(其它試劑、產物及反應條件均省略)。

(1)化合物B的分子式為__________,1 mol該物質完全燃燒需消耗_________mol O2。

(2)由通過消去反應制備A的化學方程式為(注明反應條件):

    _______________________________________________________________________。

(3)B與過量C2H5OH在酸催化下發(fā)生酯化反應,生成的有機物的結構簡式為:

__________________________________________。

(4)與CO2類似,CO也能被固定和利用。在一定條件下,CO、

H2三者發(fā)生反應(苯環(huán)不參與反應),生成化合物C的分子式為C9H8O,且物質C能發(fā)生銀鏡反應。寫出生成物C可能的結構簡式:

    ___________________________________________________________________。

 

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科目:高中化學 來源:2010年福建省、長汀一中高二下學期期末聯(lián)考化學試題 題型:填空題

(12分)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體.CO2與化合物A反應生成化合物B,如下反應式(其它試劑、產物及反應條件均省略)。

(1)化合物B的分子式為__________,1 mol該物質完全燃燒需消耗_________mol O2 。

(2)由通過消去反應制備A的化學方程式為(注明反應條件):

    _______________________________________________________________________。

(3)B與過量C2H5OH在酸催化下發(fā)生酯化反應,生成的有機物的結構簡式為:

__________________________________________。

(4)與CO2類似,CO也能被固定和利用。在一定條件下,CO、

H2三者發(fā)生反應(苯環(huán)不參與反應),生成化合物C的分子式為C9H8O,且物質C能發(fā)生銀鏡反應。寫出生成物C可能的結構簡式:

    ___________________________________________________________________。

 

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