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研究CO
2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義.
(1)將CO
2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等.
①已知:Fe
2O
3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H
1=+489.0kJ?mol
-1C(石墨)+CO
2(g)=2CO(g)△H
2=+172.5kJ?mol
-1則CO還原Fe
2O
3(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(dāng)活潑,易于吸收H
2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H
2的反應(yīng)方程式
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO
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③利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計(jì)成CO-O
2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
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
.
(2)某實(shí)驗(yàn)將CO
2和H
2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):
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0kJ?mol
-1測(cè)得CH
3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示,回答問題:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)c(H2O) |
c(CO2)c3(H2) |
c(CH3OH)c(H2O) |
c(CO2)c3(H2) |
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②曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
Ⅰ大于
大于
K
Ⅱ(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(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)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(qiáng)為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為
0.4<c≤1
0.4<c≤1
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