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我國擁有眾多非物質文化遺產(chǎn),如建窯建盞燒制技藝、浦城剪紙、武夷巖茶(大紅袍制作技藝等.
Ⅰ.建盞的魅力斑紋是由釉面里面由內(nèi)至外呈現(xiàn)的,三維立體,栩栩如生,主要因建陽水吉附近的南方紅壤土中蘊含大量的鐵,通過高溫燒制控制進入的氧氣量,把坯體鐵析品和釉水鐵析晶呈現(xiàn)出來,這些表現(xiàn)在建盞的釉色當中,該過程會形成不同形態(tài)的鐵(如Fe2O3、FeO、Fe3O4等).以下是燒制過程中可能發(fā)生反應的熱化學方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=akJ?mol-1
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH2=bkJ?mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=ckJ?mol-1
(1)寫出CO氣體還原Fe2O3固體得到Fe3O4固體和CO2氣體的熱化學方程式:
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ?mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ?mol-1

(2)在太陽能的作用下,缺鐵氧化物(如Fe0.9O)能催化分解CO2,其過程如圖所示.過程①的化學方程式是
10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C
10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C
,過程②能量轉化的主要形式為
太陽能轉化為化學能
太陽能轉化為化學能


Ⅱ.一種以CO2為碳源,在催化劑作用下催化加氫制備可再生能源甲醇的反應如下:
反應?。篊O2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4=-49.1kJ?mol-1
反應ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH5=+41.1kJ?mol-1
(3)往恒容密閉容器中按
n
C
O
2
n
H
2
=
1
3
(總量為amol)充入反應物,在合適催化劑作用下,發(fā)生反應ⅰ、ⅱ,CO2的平衡轉化率和甲醇的選擇率(轉化為甲醇的CO2物質的量與參加反應的CO2總物質的量之比)如圖所示.在513K達平衡時,甲醇的物質的量為
0.25a×78%×15%mol
0.25a×78%×15%mol
(列出計算式)mol.隨著溫度的升高,CO2的平衡轉化率升高但甲醇的選擇率降低的原因是
升高溫度時,反應ⅱ正向進行的程度大于反應ⅰ逆向進行的程度
升高溫度時,反應ⅱ正向進行的程度大于反應ⅰ逆向進行的程度


(4)現(xiàn)向恒溫恒壓(0.1MPa)的密閉容器中充入1molCO2、3molH2和6molHe,選擇合適的催化劑使其僅按反應ⅰ進行,上述反應達平衡時,測得CO2的轉化率為20%,則該反應的Kp
33.3
33.3
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù),結果精確到0.1)MPa-2.CO2制備CH3OH的過程中,往往伴隨著反應ⅱ,從而導致CH3OH的選擇率下降,有研究表明,在原料氣中摻入適量CO,能提高CH3OH的選擇率,試說明其可能的原因:
增加CO的量,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反應物的量增加,從而使CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,導致甲醇的選擇率提高
增加CO的量,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反應物的量增加,從而使CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,導致甲醇的選擇率提高

【答案】3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=(3a-6b-2c)kJ?mol-1;10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C;太陽能轉化為化學能;0.25a×78%×15%mol;升高溫度時,反應ⅱ正向進行的程度大于反應ⅰ逆向進行的程度;33.3;增加CO的量,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)平衡逆移,使反應物的量增加,從而使CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)平衡正移,導致甲醇的選擇率提高
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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