【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。

1CO可用于煉鐵,已知:

Fe2O3(s) + 3C(s)2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1+489.0 kJ·mol1

C(s) +CO2(g)2CO(g) ΔH2+172.5kJ·mol1

CO(g)還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為____。

2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____。

3)將CO2H2充入1L的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化見圖1。

①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K___K(填“>”“=”“<”)。

②一定溫度下,往該容器中投入1 molCO23 mol H2 ,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。若平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=____

【答案】Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g) H=-28.5kJ·mol-1 CO+4OH-2eCO32+2H2O 40%

【解析】

(1)Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) H1=+489.0kJmol-1,

C(s)+CO2(g)=2CO(g) H2=+172.5kJmol-1,由蓋斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5kJmol-1

(2)CO-O2燃料電池(KOH溶液為電解液),一氧化碳在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳,在氫氧化鉀溶液中生成碳酸鉀,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

(3)①根據(jù)圖像可知,線Ⅱ的反應(yīng)速率大于線Ⅰ,所以線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度高于線Ⅰ,而線Ⅱ?qū)?yīng)的甲醇的物質(zhì)的量小,即升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)變小,即KK

②設(shè)反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量為x,

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

初始(mol) 1 3 0 0

反應(yīng)(mol) x 3x x x

平衡(mol)1-x 3-3x x x

平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.8倍,同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,因此=0.8,解得x=0.4mol,則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=100%=40%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)化合物G可用來制備抗凝血藥,可通過下列路線合成。

請(qǐng)回答:

1C+E→F的反應(yīng)類型是____。

2F中含有的官能團(tuán)名稱為____。

3)在A→B的反應(yīng)中,檢驗(yàn)A是否反應(yīng)完全的試劑為_____。

4)寫出G和過量NaOH溶液共熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

5)化合物E的同分異構(gòu)體很多,符合下列條件的結(jié)構(gòu)共____種。

①能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③能發(fā)生水解反應(yīng)

其中,核磁共振氫譜為5組峰,且峰面積比為22211的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。

6E的同分異構(gòu)體很多,所有同分異構(gòu)體在下列某種表征儀器中顯示的信號(hào)(或數(shù)據(jù))完全相同,該儀器是___(填標(biāo)號(hào))。

a.質(zhì)譜儀 b.紅外光譜儀 c.元素分析儀 d.核磁共振儀

7)已知酚羥基一般不易直接與羧酸酯化。苯甲酸苯酚酯()是一種重要的有機(jī)合成中間體。請(qǐng)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,試寫出以苯酚、甲苯為原料制取該化合物的合成路線流程圖(無機(jī)原料任選)。____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】隨著我國(guó)汽車年銷量的大幅增加,給空氣環(huán)境造成了很大的污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是(

A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物

B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NON2

C.反應(yīng)中CO為氧化劑,CO2為氧化產(chǎn)物

D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物,螺[3,3]庚烷()是其中的一種。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是

A. 與甲苯(C7H8)互為同分異構(gòu)體

B. 1mol該化合物完全燃燒時(shí)消耗10 mol O2

C. 所有碳原子均處同一平面

D. 一氯代物共有3種(不含立體異構(gòu))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于化合物2苯基丙烯(),下列說法正確的是

A. 不能使稀高錳酸鉀溶液褪色

B. 可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)

C. 分子中所有原子共平面

D. 易溶于水及甲苯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列對(duì)有機(jī)物的敘述中,不正確的是( )

A. 它難溶于水,但易溶于苯

B. 該物質(zhì)含苯環(huán)的同分異構(gòu)體(不包括它本身)共有5種

C. 它會(huì)使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D. 一定條件下以和濃硝酸、濃硫酸的混合物發(fā)生硝化反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲酸的反應(yīng)如下:

已知:(1)間溴苯甲醛溫度過高時(shí)易被氧化

(2)溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、間溴苯甲醛的沸點(diǎn)及相對(duì)分子質(zhì)量見下表

物質(zhì)

苯甲醛

1,2-二氯乙烷

間溴苯甲醛

沸點(diǎn)/℃

58.8

179

83.5

229

相對(duì)分子質(zhì)量

160

106

185

步驟1:將一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后裝入三頸燒瓶(如下圖所示)緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的足量液溴,控溫反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻。

步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液、有機(jī)層用10%NaHCO3溶液洗滌。

步驟3:經(jīng)洗滌的有機(jī)層加入適量無水MgSO4固體,放置一段時(shí)間后過濾出MgSO4·nH2O晶體

步驟4:減壓蒸餾有機(jī)層,收集相應(yīng)餾分。

(1)實(shí)驗(yàn)裝置中冷凝管的主要作用是____________,錐形瓶中應(yīng)為__________(填化學(xué)式)溶液

(2)步驟1反應(yīng)過程出,為提高原料利用率,適宜的溫度范圍內(nèi)(填序號(hào))____________

A.>299℃ B.58.8℃~179℃ C.<58.8℃

(3)步驟2中用10%NaHCO3溶液洗滌,是為了除去溶于有機(jī)層的____________(填化學(xué)式)

(4)步驟3中加入無水MgSO4固體的作用是___________________。

(5)步驟4中采用減壓蒸餾,是為了防止_______________________________________。

(6)若實(shí)驗(yàn)中加入5.3g苯甲醛,得到3.7g間溴苯甲醛,則間溴苯甲醛產(chǎn)率為______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知(b、(d、(p的分子式均為C6H6,下列說法正確的是

A. b的同分異構(gòu)體只有dp兩種B. bd、p的二氯代物均只有三種

C. b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)D. b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )

A. Ksp(MnCO3)的數(shù)量級(jí)為10-11

B. MgCO3的懸濁液中加入少量水充分振蕩,c(Mg2+)不變

C. 向濃度均為0.01mol·L-1的Mg2+、Ca2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,最先形成MgCO3沉淀

D. a點(diǎn)表示的溶液中,c(Ca2+)>c(CO32-)

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