二氧化碳是實(shí)現(xiàn)碳中和過程中的重要化學(xué)物質(zhì),關(guān)于二氧化碳的研究對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和十分重要。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用太陽能將CO2或CO還原成CH3OH和CH4的過程。
部分反應(yīng)過程如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
試回答下列問題:
(1)已知H2和CH4的燃燒熱(ΔH)分別為a和b,且有H2O(g)=H2O(l)ΔH=c,則上述反應(yīng)Ⅰ的焓變?chǔ)1=4a+2c-b4a+2c-b。
(2)溫度和體積不變的條件下,下列描述能說明反應(yīng)Ⅰ已經(jīng)達(dá)到平衡的是 ACAC。
A.CO2的濃度不再改變
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
D.消耗4mol H2的同時(shí),生成2mol的H2O
當(dāng)反應(yīng)I達(dá)到平衡后,采取什么措施能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率 縮小體積增大壓強(qiáng)、移除生成物水等縮小體積增大壓強(qiáng)、移除生成物水等(任填兩種)。
(3)體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,不同溫度、不同投料比時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化。如圖a所示。根據(jù)圖中信息可以判斷ΔH2<<0(填“>”或“<”);若在常壓、起始體積為1L且體積可變的容器中,當(dāng)在溫度800K、投料比=3(共投入amol氣體)的條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算該條件下的反應(yīng)平衡常數(shù)K=364a2364a2。
(4)工業(yè)上利用合適的催化劑可以直接將CO2轉(zhuǎn)化為乙酸,不同溫度下,催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖b所示,溫度在250℃到300℃時(shí),乙酸的生成速率降低的原因可能是 溫度高催化劑的催化活性降低,反應(yīng)速率降低溫度高催化劑的催化活性降低,反應(yīng)速率降低,溫度超過300度時(shí),催化劑的催化效率大大降低,但是乙酸的生成速率反而繼續(xù)上升,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 溫度對(duì)反應(yīng)速率起主要作用,溫度升高,反應(yīng)速率升高溫度對(duì)反應(yīng)速率起主要作用,溫度升高,反應(yīng)速率升高。
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【考點(diǎn)】燃燒熱的計(jì)算;化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算.
【答案】4a+2c-b;AC;縮小體積增大壓強(qiáng)、移除生成物水等;<;;溫度高催化劑的催化活性降低,反應(yīng)速率降低;溫度對(duì)反應(yīng)速率起主要作用,溫度升高,反應(yīng)速率升高
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:7引用:1難度:0.6
相似題
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1.已知白磷的結(jié)構(gòu)為空心正四面體(),磷在空氣中燃燒生成P4O10,其中每個(gè)磷原子與一個(gè)氧原子雙鍵結(jié)合,其余的氧插入P-P鍵之間,已知有關(guān)形成1mol鍵所放出的能量數(shù)據(jù):
P+P→P-P,△H=-172kJ?mol-1; O+O→O=O,△H=-498kJ?mol-1
P+O→P-O,△H=-335kJ?mol-1; P+O→P=O,△H=-470kJ?mol-1
則反應(yīng)P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)中的燃燒熱為( ?。?/h2>發(fā)布:2024/11/17 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7 -
2.(1)已知H-H鍵鍵能(化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收或形成時(shí)釋放的能量)為436kJ/mol,N-H鍵鍵能為391kJ/mol,根據(jù)熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,可知N≡N鍵的鍵能是
(2)碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí),生成CO同時(shí)還部分生成CO2,因此無法通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng):C(s)+O2(g)═CO(g)的△H。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的△H,計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有12
(3)運(yùn)動(dòng)會(huì)中的火炬一般采用丙烷(C3H8)為燃料。丙烷熱值較高,污染較小,是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題:
①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O(l)過程中的能量變化圖,圖中的括號(hào)內(nèi)應(yīng)填入
②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
(4)高氯酸、硫酸、硝酸和鹽酸都是強(qiáng)酸,其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù):酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3 Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
A.在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離
B.在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中酸性最強(qiáng)的酸
C.在冰醋酸中硫酸的電離方程式為:H2SO4═2H++SO42-
D.水對(duì)這四種酸的強(qiáng)弱沒有區(qū)分能力,但冰醋酸可以區(qū)分這四種酸的強(qiáng)弱
(5)常溫下,0.1mol?L-1的CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)值變大的是
A.c(H+)
B.c(H+)c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:9引用:2難度:0.5 -
3.乙醇汽油的推廣使用,帶動(dòng)了糧食深加工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與消費(fèi)的良性循環(huán).
(1)下列說法中正確的是
①推廣乙醇汽油可以減輕環(huán)境污染,可降低尾氣中一氧化碳的含量.
②乙醇汽油作為一種新型清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)之一.
③乙醇屬于可再生資源,使用乙醇汽油可以緩解目前石油緊缺的矛盾.
④太陽能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)崮堋⒊毕艿榷紝儆诳稍偕茉矗?br />A.①②④B.①②③C.③④D.①②③④
(2)通過分析反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷開和形成,應(yīng)用有關(guān)數(shù)據(jù),可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱.已知有關(guān)數(shù)據(jù)見下表:
工業(yè)制乙醇目前主要方法是乙烯水化法化學(xué)鍵 C=C C-C C-H C-O O-H
斷開鍵要吸收的能量(單位:kJ?mol-1)
602
345.6
411
357.7
458.8
(CH2=CH2+H2OCH3CH2OH),估算制取1mol 乙醇的反應(yīng)熱△H=催化劑加熱、加壓
(3)在相同溫度和壓強(qiáng)下,將46g乙醇分別在純氧中和空氣中完全燃燒,在純氧中燃燒熱為△H1,在空氣中燃燒熱為△H2,則△H1發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:36引用:2難度:0.5