(共12分)
(1)以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点,CO2加氢制取低碳醇的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式_______________
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性
①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH。电解时阳极发生反应生成FeO42-,该电极反应式为_________________
②与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,则该电池总反应的离子方程式为__________________
(3)amol FeS与bmol FeO投入到VL、C mol/L的硝酸溶液中充分反应产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为_____
①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④VC-mol
高三化学填空题简单题
(共12分)
(1)以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点,CO2加氢制取低碳醇的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式_______________
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性
①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH。电解时阳极发生反应生成FeO42-,该电极反应式为_________________
②与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,则该电池总反应的离子方程式为__________________
(3)amol FeS与bmol FeO投入到VL、C mol/L的硝酸溶液中充分反应产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为_____
①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④VC-mol
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(共12分)
(1)以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点,CO2加氢制取低碳醇的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式_______________
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性
①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH。电解时阳极发生反应生成FeO42-,该电极反应式为_________________
②与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,则该电池总反应的离子方程式为__________________
(3)amol FeS与bmol FeO投入到VL、C mol/L的硝酸溶液中充分反应产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为_____
①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④VC-mol
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CO2的资源化利用一直是化学家们关注的重要课题,中科院大连化学物理研究所设计了一种新型多功能复合催化剂,成功地实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油:(反应①),该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1)已知氢气的燃烧热为,若要利用的燃烧热求a的值,则还需要知道一个反应的,该反应是________________________________。反应①在一定条件下具有自发性,则a_______________0(填“>”或“<”)。
(2)向某密闭容器中按一定投料比充入、,控制条件使其发生反应:。测得的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图1所示:
则X表示______________,___________(填“>”或“<”)。欲提高的平衡转化率并提高单位时间内的产量,可采取的措施是______________________(填两种)。
(3)控制一定温度、催化剂,按不同投料比将反应物通入到某密闭容器中,测得平衡时的百分含量与投料比之间的关系如图2所示,则____________。
(4)在钌-铑双金属催化剂的作用下,CH3OH、CO2、H2可高效地转化为乙酸,反应方程式为。一定温度下,向某刚性容器中通入等物质的量的三种原料气,测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
p/kPa | 3 | 2.7 | 2.5 | 2.35 | 2.26 | 2.2 | 2.2 |
则反应开始到达到平衡的过程中,____________________________。
(5)碳捕捉技术的发展也有利于CO2在资源应用方面得到充分利用。常温下,若某次用NaOH溶液捕捉空气中的CO2所得溶液的pH=10,并测得溶液中,则_____________。
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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H = —49.0 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ∆H = —173.6 kJ·mol-1
(1)写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式:
(2)对反应Ⅰ,在一定温度下反应达到平衡的标志是 (选填编号)
a.反应物不再转化为生成物 b.平衡常数K不再增大
c.CO2的转化率不再增大 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)在密闭容器中,反应Ⅰ在一定条件达到平衡后,其它条件恒定,能提高CO2转化率的措施是 (选填编号)
A、降低温度 B、补充CO2 C、加入催化剂 D、移去甲醇
(4)研究员以生产乙醇为研究对象,在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。表示CH3CH2OH组分的曲线是 ;图中曲线Ⅱ和Ⅲ的交点a对应的体积分数ya= %(计算结果保留三位有效数字)
(5)一种以甲醇作燃料的电池示意图如图。写出该电池放电时负极的电极反应式: 。
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(11分)以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H = —173.6 kJ·mol-1
(1)写出由CH3CH2OH +_____ 2CH3OH的热化学方程式为:__________________。
(2)在一定条件下,对于反应I:在体积恒定的密闭容器中,达到平衡的标志是__________(填字母)
a.CO2和CH3OH 浓度相等 b.H2O的百分含量保持不变
c.H2的平均反应速率为0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合气体的密度不再发生改变
f. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
如果平衡常数K值变大,该反应 (填字母)
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是________(填字母) ,
达到平衡后,想提高H2转化率的是_______________(填字母)
a、降低温度 b、补充H2 c、移去甲醇 d、加入催化剂
(3)在密闭容器中,对于反应II中,研究员以生产乙醇为研究对象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3时,测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图所示,则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是________;表示CO2的体积分数曲线的是________。
(4)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。上图是反应:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线, 若催化剂的表面积S1>S2 ,在上图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=- QkJ/mol(Q>0),在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_______(选填序号);在一定温度下反应达到平衡的标志是______(选填编号)
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.反应物不再转化为生成物
(2)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
a.降低温度 b.充入更多的H2 c.移去乙醇 d.增大容器体积
(3)图中曲线II和III的交点a对应物质的体积分数ya=_______%
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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) -Q(Q>0)
在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。
完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_______(选填序号)
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是_______(选填编号)
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
a.降低温度 b.充入更多的H2
c.移去乙醇 d.增大容器体积
(4)图中曲线II和III的交点a对应的体积分数ya=_______%
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CO2是地球上取之不尽用之不竭的碳源,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)CO2加氢制备甲酸(HCOOH,熔点8.4℃沸点100.8℃)是利用化学载体进行H2储存的关键步骤。
已知:H2(g)+CO2(g)HCOOH(l) △H1=-30.0kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6kJ•mol-1
则表示HCOOH燃烧热的热化学方程式为___。
(2)在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
①在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是___。填(字母)
a.该催化剂使反应的平衡常数增大
b.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
c.由X→Y过程中放出能量并形成了C—C键
②该条件下由CO2和CH4合成CH3COOH的化学方程式为___。
(3)CO2与H2在一定条件下反应可生成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。改变温度时,该反应中的所有物质都为气态,起始温度、容积均相同(T1℃、2L密闭容器)。实验过程中的部分数据见下表:
反应时间 | n(CO2)/mol | n(H2)/mol | n(CH3OH)/mol | n(H2O)/mol | |
实验I恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
实验II绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①实验I,前10min内的平均反应速率υ(CH3OH)=___。
②平衡时CH3OH的浓度:c(实验I)___c(实验II)(填“>”、“<”或“=”,下同)。实验I中当其他条件不变时,若30min后只改变温度为T2℃,再次平衡时n(H2)=3.2mol,则T1___T2。
③已知某温度下该反应的平衡常数K=160,开始时在密闭容器中只加入CO2和H2,反应10min时测得各组分的浓度如下表,则此时υ正___υ逆。
物质 | H2 | CO2 | CH3OH | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 |
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