精英家教網(wǎng)研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
（1）某實驗將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，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，回答下列問題：
①圖中a點正反應(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）．
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，使體系總壓強增大
③曲線Ⅰ、Ⅱ的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ
 
KⅡ（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)計成燃料電池（以KOH溶液為介質(zhì)），則該電池的負極反應(yīng)式為
 
．
分析：（1）①圖象分析可知a點甲醇物質(zhì)的量隨時間增大，說明反應(yīng)正向進行；
②容器容積不變，只改變下列某一措施可增大CO2轉(zhuǎn)化率，平衡正向進行，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)分析；
A．降低溫度，平衡正向進行，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大；
B．使用合適的催化劑，改變化學(xué)反應(yīng)速率不能改變化學(xué)平衡；
C．將CH3OH從體系中分離，平衡正向進行；
D．充入氦氣，使體系總壓強增大，紛紛呀不變，平衡不動；
③圖象分析Ⅰ平衡時甲醇物質(zhì)的量比Ⅱ平衡時甲醇物質(zhì)的量大，Ⅱ達到平衡所需要的時間短，溫度高，平衡逆向進行，說明平衡常數(shù)減小；
（2）①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式；
②燃料電池中，燃料在原電池中的負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，堿溶液中生成碳酸鹽．
解答：解：（1）①a點甲醇物質(zhì)的量隨時間增大，說明反應(yīng)正向進行，圖中a點正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故答案為：大于；　
②A．降低溫度，平衡正向進行，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；
B．使用合適的催化劑，改變化學(xué)反應(yīng)速率不能改變化學(xué)平衡，轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；
C．將CH3OH從體系中分離，平衡正向進行，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．充入氦氣，使體系總壓強增大，紛紛呀不變，平衡不動，故D錯誤；
故答案為：AC；　
③圖象分析Ⅰ平衡時甲醇物質(zhì)的量比Ⅱ平衡時甲醇物質(zhì)的量大，Ⅱ達到平衡所需要的時間短，溫度高，平衡逆向進行，說明平衡常數(shù)減小，KⅠ＞KⅡ，
故答案為：大于；
（2）①a、Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
b、C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律a-b×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1；
故答案為：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1；
②利用CO燃燒反應(yīng)設(shè)計成燃料電池（以KOH溶液為介質(zhì)），燃料電池中，燃料在原電池中 的負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，堿溶液中生成碳酸鹽，則該電池的負極反應(yīng)式為：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O，
故答案為：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O．
點評：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素分析，平衡常數(shù)的理解應(yīng)用，原電池的電極反應(yīng)書寫，熱化學(xué)方程式的書寫和蓋斯定律的計算應(yīng)用，題目難度中等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
（1）已知石墨的標準燃燒熱為y kJ?mol-1，1.2g石墨在1.68L（標準狀況）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，用CO還原MgSO4可制備高純MgO．
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應(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)相同時間后，測得甲醇的體積分數(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)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ
＞
＞
KⅡ（填“＞”“＜”或“=”）．
④一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡．
容  器 甲 乙
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為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持反應(yīng)逆向進行，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) 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進低碳社會的構(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)計成CO-O2燃料電池（以KOH溶液為電解液），寫出該電池的負極反應(yīng)式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
．
（2）某實驗將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
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，回答問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為
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KⅠ
大于
大于
KⅡ（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密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡．
容  器 甲 乙
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為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，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的利用對促進低碳社會的構(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·mol－1

C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)   △H 2=+172.5 kJ·mol－1

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)過程中測得甲醇的體積分數(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)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ      KⅡ(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     。當氨碳比＝3，達平衡時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的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。

（1）已知石墨的標準燃燒熱為y kJ·mol－1，1.2g石墨在1.68L（標準狀況）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，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。

①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應(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)相同時間后，測得甲醇的體積分數(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)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ      KⅡ(填“>” “<”或“＝”)。

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

容 器

甲

乙

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為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持反應(yīng)逆向進行，則c的取值范圍為        。

 

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