由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为________,温度降低,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=________。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)在相同温度容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。
a.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
b.容器内压强保持不变
c.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
d.容器内的密度保持不变
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2
d.选择高效的催化剂
高三化学填空题困难题
序号 | NaOH溶液的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的pH |
① | 20.00 | 0.00 | 8 |
② | 20.00 | 20.00 | 6 |
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由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)
+H2O(g),右图表示该反应进行过程
中能量的变化。
(1)该反应的△H________0
(填>、<、=)。
(2)该反应平衡常数K的表达式为
________。
(3)温度降低,平衡常数K________(填
“增大”、‘‘不变”或“减小”)。
(4)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
1mol CO2 和3molH2,测得CO2和
CH3OH(g)的浓度随时问变化如右图所示。
①从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表
示的平均反应速率v(H2)=________
②下列措鹧中能使n(CH3OH)/
n(CO2)增大的有________u。
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H20(g)从体系中分离
D.再充入l molC02和3 mol H2
E.充入He(g),使体系总压强增大
(5)甲醇、O2、KOH溶液可构成燃料电池,其负极反应式为
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由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为________,温度降低,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=________。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)在相同温度容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。
a.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
b.容器内压强保持不变
c.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
d.容器内的密度保持不变
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2
d.选择高效的催化剂
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由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为 ,温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 (填写序号字母)
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2
d.选择高效催化剂
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(12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,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。目前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lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ/mo1.
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=mol/(L·min)
(2)该反应的平衡常数为。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入lmol CO2和3mol H2
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= —1275.6kJ/mol
②H2O(g)=H2O(1) △H= —44.0kJ/mol
则甲醇的燃烧热化学方程式为:;
(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________
(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A—、H+、OH—。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得,则下列说法中正确的是__。
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH—)=2×10—7mol·L-1
B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2
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(14分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,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)目前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1mol CO2和3mol H2,在500oC下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率
v(H2)=______________________________;
②该反应的平衡常数K为__________(精确到小数点后两位)。若提高温度到800oC进行达平衡时;K值__________,n(CH3OH)/n(CO2)比值__________(以上两空填“增大”、“减小”或“不变”);
③平衡时CH3OH的体积分数为__________;
④若在相同条件下,起始时加入物质的量为:a mol CO2、b mol H2和c mol CH3OH、c mol H2O,达平衡后,CH3OH的体积分数仍为。则a、b、c的关系为__________。
(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______________________________。
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(17分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,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)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验,在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2,在一定条件下发生反应,测定CO2、CH3OH和H2O(g)的浓度随时间变化如图所示:
①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式:________。
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
③反应到达平衡后,再向该容器中通入1 mol CO2和3.25 mol H2,重新到达平衡后,H2的转化率将________(填增大、减小或不变)
④下列措施中一定能使n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是:________。
A.向容器中充入一定量的氦气 B.充入CO2
C.将水蒸气从体系中分离 D.用更有效的催化剂
(2)可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物,请写出CH3OH —O2—KOH燃料电池的负极的电极反应式:________
(3)若将一定数量的C3H8—O2—KOH燃料电池按一定方式组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO4的稀溶液(用铂为电极),电解后的溶液需要加入98克Cu(OH)2才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失,其能量全部用来电解CuSO4溶液,则:
①原CuSO4溶液物质的量浓度________
②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积________
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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,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。
⑴目前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
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑵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:2 CO2=2 CO+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:________________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:__________________________________________。
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