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(16分)Ⅰ.如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视。

(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。

实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________________;

②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是

________热(填“吸”或“放”)反应。

③该反应的平衡常数K为________(保留两位小数)。若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”),

④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为________。

(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除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为:4OH-4e=O2↑+2H2O,则阴极反应式为________________。

Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反应如下:

① 2H2 (g)+CO(g)  CH3OH (g)          ΔH= -90.8 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH= -23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)  CO2 (g)+H2(g)       ΔH= -41.3 kJ·mol-1

(3)总合成反应的热化学方程式为___________

(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

A.高温高压          B.加入催化剂        C.减少CO2的浓度

D.增加CO的浓度    E.分离出二甲醚

(5)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c / mol·L-1

0.44

0.60

0.60

此时,v (正) _____ v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。

高二化学填空题简单题

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