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题目
题型:济南一模难度:来源:
目前工业上有一种用CO2来生产燃料甲醇的方法,可以将CO2变废为宝.
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=_556.0kJ•mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式______
(2)某同学利用甲醇燃料电池为电源,设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.则电源中a极为______极(填“正”或“负”),其电极反应式为______.装置上端A极电极材料是______(填化学式),B电极上的电极反应式为______.
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
答案
核心考点
试题【目前工业上有一种用CO2来生产燃料甲醇的方法,可以将CO2变废为宝.(1)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△】;主要考察你对盖斯定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=_556.0kJ•mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
依据热化学方程式和盖斯定律①-②-③×4得到CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=_447.8 kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=_447.8 kJ•mol-1
(2)甲醇燃料电池为电源电解法制取Fe(OH)2的实验装置,通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色,说明氢氧化亚铁在B电极附近生成,所以电极A为电解池的阳极,B为电解池的阴极,电源a为正极,电极反应为氧气得到电子得到电子发生还原反应,O2+4e-+2H2O=4OH-;连接正极的A电极是铁,目的是铁做阳极失电子生成亚铁离子,和阴极生成的氢氧根离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁;b为负极,连接电极B电极反应为:2H++2 e-=H2↑;
故答案为:正,O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe,2H++2 e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2+2OH-);
(3)①CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反应前后气体体积不变,起始量减少一半,平衡不动,应平衡时二氧化碳浓度为0.8mol/L,所以依据图表数据可知温度升高平衡状态向逆向进行,说明正反应是放热反应;
故答案为:放;
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
起始量(mol)2        4        0       0
变化量(mol)1.6     1.6      1.6    1.6
平衡量(mol)0.4     2.4      1.6   1.6
实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率=
1.6mol
2L
5min
=0.16mol/(L•min);
故答案为:0.16mol/(L•min);
③900°C平衡状态下平衡常数计算为
            CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 1       2        0      0
变化量(mol) 0.4     0.4     0.4      0.4
平衡量(mol)0.6      1.6     0.4      0.4
K=
c(CO2)c(H2)
c(CO)c(H2O)
=
0.4mol
2L
×
0.4mol
2L
0.6mol
2L
×
1.6mol
2L
=0.17
按CO(g)、H2O(g)、CO2(g) 和 H2(g)的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器
Qc=
c(CO2)c(H2)
c(CO)c(H2O)
=
0.6mol
2L
×
0.8mol
2L
0.8mol
2L
×
1mol
2L
=0.6>K
反应逆向进行,v(正)<v(逆)
故答案为:<; 
④实验3跟实验2相比,达到相同的平衡状态,反应前后气体体积不变,反应速率增大,说明增大压强或加入催化剂符合,改变的条件可能是使用了催化剂;加大了压强;
故答案为:使用了催化剂;加大了压强;
工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室效应”.
(1)目前工业上利用CO2来生产燃料甲醇,可将CO2变废为宝.已知常温常压下:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H=-354.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol
则反应2CO2(g)+4H2O(g)═2CH3OH(l)+3O2(g)△H=______kJ•mol-1
(2)T℃时,已知反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H<0.在T℃下,将2mol CO2和2mol H2充入1L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线I所示.
①按曲线I计算反应从0到4min时,υ(H2)=______.
②在T℃时,若仅改变某一外界条件时,测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示,则改变的外界条件为______.计算该反应按曲线II进行,达到平衡时,容器中c(CO2)=______.
(3)已知25℃时,乙酸和碳酸的电离平衡常数如下表:
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物质的化学式CH3COOHH2CO3
电离平衡常数K=1.8×10-5  K1=4.3×10-7  K2=5.6×10-11
碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ•mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=______kJ•mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
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              时间(min)
浓度(mol/L)
01020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N200.160.250.250.300.30
CO200.160.250.250.300.30
氨是氮循环中的重要物质,在生产、生活和科研中有着广泛的应用.

魔方格

(I)工业上利用氨来制备生产硝酸赝蔼要的一氧化氮,该反应的化学方程式为______

已知:Ⅰ.2NN3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ•mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-42.98kJ•mol-1
    ①反应NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH22(s)+H2O(g)的△H=______
    ②一定条件下在密闭容器中发生反应Ⅰ,平衡后只改变一个条件.导致化学平衡常数变小,下列说法正确的是______(填序号).
a.改变的条件一定是减小压强
b.改变的条件一定是升高温度
c.反应速率减小,平衡一定向正反应方向移动
d.反应速率增大,平衡一定向逆反应方向移动
③-定条件下,将2molNH3和ImolC02充入容积为2L的密闭容器中发生反应Ⅱ.反应进行2min时,产生热量21.49kJ,则2min内该反应的反皮速率v(NH3)=______,此条件下该反应的化学平衡常数K=______.
(3)图一为实验室制备NH3的能量变化图象,图二中的曲线表示产生氨气的体积随温度的变化趋势,其中正确的是______   (填写代号).
碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.
(1)化学与以节能减排为基础的低碳经济密切相关.下列做法违背发展低碳经济的是______(填序号)
A.提高原子利用率,发展绿色化学
B.大力发展汽车产业,鼓励市民购买家用汽车
C.推广煤的气化、液化技术,提供清洁高效燃料
D.开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源
(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离除去CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应式为:4OH--4e-→O2↑+2H2O,则阴极反应式为______.
(3)CO2可转化成有机物实现碳循环.在体积为lL的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
则得CO2和CH2OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从3min到8min,v(H2)=______.
②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号).
A.反应中CO2与CH2OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时闻的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ•mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ•mol-1
则:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=______.
(5)某文献报道:在30℃、30MPa条件下,以Fe、COCl2作催化剂,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷.假定在一容器中充人一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2的转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,
n(H2)
n(CO2)
=a,则a的取值范围为______.魔方格
过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,在工业生产中有着重要的用途.
魔方格

(1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图1所示.该电池放电时正极的电极反应式为:______;以MnO2做正极材料,可能是因为______.
(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂.
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g)△H=-98.64kJ•mol-1
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ•mol-1反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) 的△H=______.
(3)O3可由臭氧发生器(原理如图2所示)电解稀硫酸制得.
①图中阴极为______(填“A”或“B”).
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为:______.
③若C处不通入O2,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体(标准状况下),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为______
(忽略O3的分解).
(4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+O3 (g)
催化剂
.
NO2(g)+O2(g).在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应,正反应速率随时间变化的示意图(如图3)所示.由图可得出的正确说法是______
a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.反应物的总能量低于生成物的总能量
d.△t1=△t2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段.