空气中CO2的含量及有效利用,已经引起各国的普遍重视
Ⅰ: 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的恒容密闭容器中,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甲所示。
(1)前3min内,平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。此温度下该反应的平衡常数为 (保留两位小数,注意要写单位)。
(2)下列措施中,既能使反应加快,又能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.充入惰性气体
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol H2
(3)图乙中t5时引起平衡移动的条件是 。(填序号)
A.升高温度 B.增大反应物浓度 C.使用催化剂 D.增大体系压强
(4)反应达到平衡后,若向反应体系再加入CO2(g)、H2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
Ⅱ:利用CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)将CO2转化成燃料气。T℃时,在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4与CO2,发生上述反应,吸收热量Q1kJ,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示
(5)下列事实能说明该反应达到平衡的是( )
a.CO的物质的量不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.v正(CO2)= 2v逆(H2)
d.混合气体压强不再发生变化
e.单位时间内生成n mol CH4的同时消耗2n mol H2
(6)据图可知P1、P2、P3、P4由小到大的顺序是 。
(7)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时通入物质的量均为0.1 mol的CH4与CO2,相同的温度下充分反应达到平衡后,放出热量Q2 kJ,
则Q1 Q2(填 “>”“=”或“<”)
Ⅲ: 设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) 和反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数分别为K1、K2,在不同温度下, K1、K2的值如下表所示:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
(8)现有反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),是 (填“吸”或“放”)热反应。
如图所示,甲、乙两池的电极材料都是铁棒与碳棒,丙池是电解精炼铜。
(1)甲池中盛有CuSO4溶液,反应一段时间后,有红色物质析出的是 棒,甲池中铁电极上电极反应式是 。
(2)乙池中盛有饱和NaCl溶液,总反应的化学方程式为 。若往乙池中滴入酚酞试液, 电极(填“Fe”或“C”)附近呈现红色。反应一段时间后,若要使溶液恢复到电解前的状态,可以向溶液中通入一定量的 。
(3)丙池中粗铜电极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,反应过程中,Cu2+的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
某学习小组为了探究 BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表,下列结论不正确的是
实验编号 相关数据 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
c(H+)/ mol · L-1 | 0.008 | 0.008 | 0.004 | 0.008 | 0.004 |
c(BrO3-)/ mol· L-1 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.002 |
c(Br-)/ mol· L-1 | 0.10 | 0.20 | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
v / mol· L-1· s-1 | 2.4×10-8 | 4.8×10-8 | 1.2×10-8 | 4. 8×10-8 | v1 |
A.若温度升高到40℃,则反应速率增大
B.实验②、④,探究的是c(BrO3-)对反应速率的影响
C.若该反应速率方程为v = k ca(BrO3-)cb(Br-)cc(H+)(k为常数),则c = 2
D.实验⑤中,v1 = 4.8×10-8 mol· L-1· s-1
电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法正确的是
A.a极与电源的负极相连
B.a电极反应式:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
C.离子交换膜d为阴离子交换膜
D.产物丙为硫酸溶液
已知反应2P(g)+Q(g)xW(g)+U(g),某温度下,将等物质的量的P与Q投入体积固定2L密闭容器中,经5min后到达平衡,5min内W的平均反应速率是0.2 mol·L-1•min-1,平衡时U的浓度为0.5 mol·L-1,[P]:[Q]=1:2,下列说法错误的是
A.x值是2
B.P平衡转化率为66.7%
C.平衡常数为1
D.反应前,Q的物质的量为3 mol
298K时,在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+ 立即被还原成Fe2+。据此某学习小组设计如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是
A.正极反应为:Zn – 2e-→Zn2+
B.盐桥中K+向右池移动
C.Pt电极上有气泡出现
D.左烧杯中溶液的红色变浅