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研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g) ΔH 1=+489.0kJ?mol-1,
C(s)+CO2(g)=2CO(g)   ΔH 2=+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-1
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1

(2)CO與O2設(shè)計(jì)成原電池(以熔融K2CO3溶液為電解液)。該電池的正極反應(yīng)式為
O2+4e-+2CO2=2CO32-
O2+4e-+2CO2=2CO32-
。
(3)CO2和H2充入一定體積的恒容密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=-Q kJ/mol(Q>0)
①一定溫度下,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
反應(yīng)物投入量 1mol CO2、3mol H2 a mol CO2、3a mol H2、
b mol CH3OH(g)、b mol H2O(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b的取值范圍為
0.4<b≤1
0.4<b≤1
。
②現(xiàn)有兩個(gè)體積相同的剛性容器丙和丁,丙維持恒溫,丁為絕熱容器。往丙中充入1mol CO2和3mol H2,往丁中充入1mol CH3OH(g)和1 mol H2O (g)。分別達(dá)到平衡狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是
BD
BD
。
A.兩個(gè)容器的熱效應(yīng)之和|Q|+|Q|=Q
B.丙中CO2的轉(zhuǎn)化率與丁中CH3OH(g)的轉(zhuǎn)化率之和小于1
C.丙中CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)大于丁
D.達(dá)到平衡所需的時(shí)間:丙小于丁
(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1。在0~15小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率I、II和III從小到大的順序?yàn)?
II>III>I
II>III>I
(填序號(hào))。
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(5)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在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2。
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①當(dāng)溫度在
300℃~400℃
300℃~400℃
范圍時(shí),溫度是乙酸生成速率的主要影響因素。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸還原產(chǎn)物為NO,寫出有關(guān)的離子方程式
3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
。

【答案】Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1;O2+4e-+2CO2=2CO32-;0.4<b≤1;BD;II>III>I;300℃~400℃;3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:6引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)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(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)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:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)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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