【題目】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2H2可發(fā)生兩個(gè)平衡反應(yīng),分別生成CH3OHCO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

CO2g+3 H2g CH3OHg+H2OgΔH1=-53.7kJ·mol-1 I

CO2g+ H2g COg+H2OgΔH2 II

某實(shí)驗(yàn)室控制CO2H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比

已知:COH2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1-285.8kJ·mol-1

H2Ol H2Og ΔH3=44.0kJ·mol-1

請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)ΔH的影響):

1)反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;反應(yīng)IIΔH2= kJ·mol-1。

4)在圖中分別畫出I在無(wú)催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下反應(yīng)過(guò)程-能量示意圖。

【答案】(1 +41.2

4

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)平衡常數(shù)的公式,生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值書寫平衡常數(shù)為 。有熱化學(xué)方程式為:a:COg+O2g=CO2g H= -283.0kJ·mol-1 bH2g+O2g=H2O lH=-285.8kJ·mol-1 c: H2Ol H2Og ΔH3=44.0kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律分析,b-a+c即可得熱化學(xué)方程式為:CO2g+ H2g COg+H2OgΔH2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJ·mol-1。

4)從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑Cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說(shuō)明催化劑Cat.2對(duì)反應(yīng)的催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說(shuō)明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過(guò)程中活化能更低,故圖為:

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:

【題目】某溫度時(shí),在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析,

(1)達(dá)到平衡時(shí),Y的濃度為_(kāi)________________

(2)反應(yīng)開(kāi)始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為_____________

(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A~J分別表示中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的一種物質(zhì),其中部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出。已知反應(yīng)是一種重要的工業(yè)生產(chǎn)原理,A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中含有同一種元素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)I、G、J三種物質(zhì)中所含同一種元素在周期表中的位置是 。

(2)寫出反應(yīng)的離子方程式 。

(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(4)寫出反應(yīng)的電極反應(yīng)式:陽(yáng)極: ;陰極: 。

(5)從能量變化的角度看,①②③反應(yīng)中焓變ΔH<0的反應(yīng)是 。(填序號(hào))

(6)A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含同一種元素的電子排布式 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)如圖所示,這種有機(jī)物不可能具有的性質(zhì)是(

①可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng);②能使酸性KMnO4溶液褪色;③能跟NaOH溶液反應(yīng); ④能發(fā)生酯化反應(yīng);⑤能發(fā)生加聚反應(yīng);⑥能發(fā)生水解反應(yīng).

A.①④ B.只有⑥

C.只有⑤ D.④⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】給你提供純鋅、純銅片和500 mL 0.4 mol·L-1的H2SO4溶液、導(dǎo)線、1000 mL量筒。試用下圖裝置來(lái)測(cè)定鋅和稀硫酸反應(yīng)時(shí)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。

(1)如圖所示,裝置氣密性良好,且1 000 mL量筒中已充滿了水,則開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要______。

(2)a電極材料為_(kāi)_______,其電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。b電極材料為_(kāi)_______,其電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。

(3) 當(dāng)量筒中收集672 mL氣體時(shí)(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下),通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):3Ag+Bg xCg+2Dg,4min時(shí)測(cè)得D的濃度為0.4mol/L,cA:cB=3:5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/L.min,列式計(jì)算:

1x=__________;

2B在這4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率__________;

3此時(shí)A的濃度及反應(yīng)開(kāi)始前容器中A、B的物質(zhì)的量__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】相同質(zhì)量的下列各烴,完全燃燒后生成CO2最多的是( )

A. 甲烷 B. 乙炔 C. 乙烯 D. 乙烷

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定條件下,將3molA1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8molD,并測(cè)得C的濃度為0.2mol/L。下列判斷正確的是

A. 從開(kāi)始到平衡A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(Ls)

B. 從開(kāi)始到平衡B的轉(zhuǎn)化率為60%

C. 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式

D. 若混合氣體的密度不再改變時(shí),該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有位于周期表中的七種元素,試按下述所給的條件推斷。

①A、BC是同一周期的金屬元素,已知原子核外有3個(gè)電子層,A的原子半徑在所屬周期中最大且原子半徑ABC

②D、E是非金屬元素,它們跟氫化合可生成氣態(tài)氫化物HDHE,在室溫時(shí),D的單質(zhì)是液體,E的單質(zhì)是固體。

③F在常溫下是氣體,性質(zhì)穩(wěn)定,是除氫氣外最輕的氣體。

④G是除氫外原子半徑最小的元素(不考慮稀有氣體)。

1A的名稱是________;B位于周期表中第______周期,第________族;C的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。

2E單質(zhì)的顏色是________。

3A元素與D元素形成化合物的電子式是___________。

4G的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。

5F的元素符號(hào)是________。

6)在上述七種元素中,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的化學(xué)式是______;氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學(xué)式是______。

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