歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變暖,使得對(duì)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

__C+__K2Cr2O7+__      →__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O

請(qǐng)完成并配平上述化學(xué)方程式。

(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)  △H1=-116 kJ·mol-1

①下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是  _______;

A.隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離       B.降低反應(yīng)溫度

C.增大體系壓強(qiáng)                       D.使用高效催化劑

②已知: △H2=-283 kJ·mol-1

 △H3=-242 kJ·mol-1

則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為          ;

③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答:

ⅰ)在上述三種溫度中,曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是                   

ⅱ)利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常數(shù)K =             

 

【答案】

(1)3、2、8H2SO4、3、2、2、8

(2)① CD  ②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651 kJ·mol-1 ③270℃  4

【解析】

試題分析:(2)③此反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,轉(zhuǎn)化率越低。

CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)

始(mol·L1)    1         1.5           0

轉(zhuǎn)化(mol·L1)  0.5        1            0.5

平衡(mol·L1)  0.5       0.5           0.5

K=0.5/0.5×0.52=4

考點(diǎn):考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素等相關(guān)知識(shí)。

 

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

歐盟原定于2012年1月I日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變曖,研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì).
(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
-
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2(SO43+
 
H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目.
(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
 

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
 

精英家教網(wǎng)
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將C02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△H
 
0(填“>”“<”或“=”).
③在同條件下發(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“=”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變暖,使得對(duì)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫.請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì).
(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
 
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2(SO43+
 
H2O
請(qǐng)完成并配平上述化學(xué)方程式.
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn).工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
①下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是
 

A、隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離
B、降低反應(yīng)溫度
C、增大體系壓強(qiáng)
D、使用高效催化劑
②已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)
△H2=-283 kJ?mol-1H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)
△H3=-242 kJ?mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為
 
精英家教網(wǎng)
③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.
請(qǐng)回答:
ⅰ)在上述三種溫度中,曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是
 

ⅱ)利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) 的平衡常數(shù)K=
 

(3)CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為7×10-4mol/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河北省邯鄲市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變曖,研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻(yīng)的化學(xué)方程式為:

___C+___K2Cr2O7+___—___CO2↑+ ___K2SO4+ ___Cr2(SO4)3+___H2O

①完成并配平上述化學(xué)方程式。

②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。

(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________

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_____________________。

(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)(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH

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)(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_____0 (填 “>”、“<”或“ =” )。

③在同條件下發(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對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KI_______KII (填“>”、“<”或“ = ”)。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年廣西桂林中學(xué)高三8月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(12分)歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變暖,使得對(duì)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)

(1)用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:(系數(shù)按順序填在答題卷上)

___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2

(2)活性炭可處理大氣污染物NO。在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無(wú)雜質(zhì)),生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1和T2時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表:

             物質(zhì)

      n/mol

T/℃

活性炭

NO

E

F

初始

2.030

0.100

0

0

T1

2.000

0.040

0.030

0.030

T2

2.005

0.050

0.025

0.025

①請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式                  

②根據(jù)上述信息判斷,溫度T1和T2的關(guān)系是(填序號(hào))          

a.T1>T2            b.T1<T2        c.無(wú)法比較

(3)CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來(lái)吸收,現(xiàn)有0.4molCO2,若用200ml  3mol/LNaOH溶液將其完全吸收,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?u>                           

(4)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融鹽混合物作電解質(zhì), CO 為陽(yáng)極燃?xì),空氣與 CO2 的混和氣為陰極助燃?xì)猓频迷?650 ℃下工作的燃料電池,其陽(yáng)極反應(yīng)式:2CO + 2CO32 =4CO2 +4e 陰極反應(yīng)式:               ,電池總反應(yīng)式:                      。

 

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