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甲烷和CO2是主要的溫室氣體,高效利用甲烷和CO2對(duì)緩解大氣變暖有重要意義。
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(1)如圖1是利用太陽能將CO2分解制取炭黑的示意圖。
已知①2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)△H=akJ?mol-1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=bkJ?mol-1
則過程2的熱化學(xué)方程式為
CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-(a+b)kJ?mol-1
CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-(a+b)kJ?mol-1
。
(2)在兩個(gè)體積均為2L的恒容密閉容器中,按表中相應(yīng)的量加入物質(zhì),在相同溫度下進(jìn)行反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如表所示。
容器 起始物質(zhì)的量(n)/mol CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
 CH4  CO2 CO H2
0.2 0.2 0 0 50%
0.2 0.1 0.2 0.3 /
容器Ⅰ在10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,該段時(shí)間內(nèi)CH4的平均反應(yīng)速率為
0.005
0.005
mol?L-1?min-1;容器Ⅱ起始時(shí)反應(yīng)向
逆反應(yīng)方向
逆反應(yīng)方向
(填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”)進(jìn)行。
(3)將一定量的甲烷和氧氣混合發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)+O2(g)?2CO(g)+4H2(g),其他條件相同,在甲、乙兩種不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi)測得CH4轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖2所示。某同學(xué)判斷c點(diǎn)一定沒有達(dá)到平衡狀態(tài),他的理由是
催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率,乙催化劑c點(diǎn)未與甲催化劑同樣溫度的點(diǎn)相交,轉(zhuǎn)化率不相同,說明c點(diǎn)不是平衡轉(zhuǎn)化率
催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率,乙催化劑c點(diǎn)未與甲催化劑同樣溫度的點(diǎn)相交,轉(zhuǎn)化率不相同,說明c點(diǎn)不是平衡轉(zhuǎn)化率

(4)CO2通過催化加氫可以合成乙醇,其反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g)△H<0。m=
n
起始
H
2
n
起始
C
O
2
,通過實(shí)驗(yàn)得到下列圖象:
①圖3中m1、m2、m3最高的是
m1
m1
。
②圖4表示在總壓為P的恒壓條件下,且m=3時(shí),平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系。T4溫度時(shí),列式表示該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp
1
8
×
P
×
3
8
×
P
3
1
8
×
P
2
×
3
8
×
P
6
1
8
×
P
×
3
8
×
P
3
1
8
×
P
2
×
3
8
×
P
6
。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

【答案】CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-(a+b)kJ?mol-1;0.005;逆反應(yīng)方向;催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率,乙催化劑c點(diǎn)未與甲催化劑同樣溫度的點(diǎn)相交,轉(zhuǎn)化率不相同,說明c點(diǎn)不是平衡轉(zhuǎn)化率;m1;
1
8
×
P
×
3
8
×
P
3
1
8
×
P
2
×
3
8
×
P
6
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:51引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/14 0:30:5組卷:113引用:6難度:0.5
  • 2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
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    (1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
     

    A.2種  B.3種  C.4種  D.4種以上
    (2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
    2H2O(1)
    通電
    2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
    光照
    催化劑
    2H2(g)+O2(g)△H2   
    以上反應(yīng)的△H1
     
    △H2(選填“<”、“>”或“=”)
    (3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
     

    (4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
    ①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    ②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
     

    ③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為
     
    ,電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
     

    發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5
  • 3.常溫常壓下,3.2g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱72.58kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/16 19:0:2組卷:95引用:5難度:0.5
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