研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g);ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①该反应的平衡常数的表达式为K=________。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中,H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是________(填序号)。
a.氢气的浓度减小
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。
⑴图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是______(选填“A”、“B”或“C”);
⑵图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的
热化学方程式:___________________________________;
⑶下表是部分化学键的键能数据:
化学键 |
P-P |
P-O |
O=O |
P=O |
键能/ kJ·mol–1 |
198 |
360 |
498 |
X |
已知白磷的燃烧热为2982kJ/mol,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如下图所示,
则上表中X=_______________。
⑷0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为___________kJ。
在一定条件下,可逆反应:mA + nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m + n_____p
(填“>”“<”或“=”)
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为态。
(3)A、C是气体,而且m + n = p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是反应(填放热或吸热)。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各小题:
⑴反应达到平衡时,平衡常数表达式K=______,升高温度,K值____(填“增大”、“减小”、“不变”)。
⑵在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________________。
(用上图中出现的字母表示)
⑶在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是______________________。
a.氢气的浓度减小b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
⑷据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:_________________________(用化学方程式表示)。
⑸能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来的重要的能源物质。常温下,1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22.7kJ的能量,写出甲醇燃烧热的热化学方程式__________。
在密闭容器中加入等浓度的CO与H2O,T ℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0已知CO的浓度变化如图所示。
⑴从0~4 min,该反应的平均速率v(CO)=mol/(L·min)。该反应的平衡为。
⑵为了增大CO的转化率,可以采取的措施有。
a.增大反应物中CO的浓度
b.降低反应温度
c.将密闭容器体积压缩至一半
d.加入适宜的催化剂
⑶若不改变反应温度和反应物中CO的起始浓度,使CO的转化率达到90%,则水蒸气的起始浓度至少为mol/L。
在密闭容器中加入等浓度的CO与H2O,T ℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0已知CO的浓度变化如图所示。
⑴从0~4 min,该反应的平均速率v(CO)= mol/(L·min)。该反应的平衡为 。
⑵为了增大CO的转化率,可以采取的措施有 。
a.增大反应物中CO的浓度
b.降低反应温度
c.将密闭容器体积压缩至一半
d.加入适宜的催化剂
⑶若不改变反应温度和反应物中CO的起始浓度,使CO的转化率达到90%,则水蒸气的起始浓度至少为 mol/L。