研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
①已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol－1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 =" +173.0" kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為                                 。
②某含C、H、O三種元素的有機物A，經(jīng)測定碳的質(zhì)量分數(shù)為52.16%，氫的質(zhì)量分數(shù)13.14%，它可以作燃料電池（以KOH溶液為電解液）的原料，寫出該電池的負極反應(yīng)式                       。
（2）某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H =－49.0 kJ·mol－1
回答問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為                        。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密閉容器中，半分鐘后測得c（H2）=0.15mol/L,用CH3OH表示該反應(yīng)的速率：v(CH3OH)=               
③如圖，在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大,E2的變化是         （填“增大”， “減小”或“不變”）

（1）①Fe2O3(s) +3 CO(g)=" 2Fe(s)" +3CO2(g)  △H=" -30" kJ·mol－1（2分）
②C2H5OH —12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O（2分）
（2）①K=[c(CH3OH) ?c(H2O)]/ [c(CO2) ?c3(H2)] （1分）
②0.4 mol/(L?min) （1分）
③減�。�1分）

解析試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，把方程式（2）移向，然后乘以3，和方程式（1）相加，可得Fe2O3(s) +3 CO(g)=" 2Fe(s)" +3CO2(g) △H =  -173×3+489=" -30" kJ·mol－1  ；②n(C)=52.16/12=4.34，n(H)=13.14，n(O)=(100-52.16-13.14)/16=2.17，4.34:13.14:2.17=2:6:1，可以確定燃料為乙醇，乙醇作負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性條件下產(chǎn)物為碳酸根，C2H5OH —12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O
（2）v(H2)=(0.75-0.15)/0.5=1.2mol/L，根據(jù)速率之比等于方程式系數(shù)，可得甲醇的速率為氫氣的1/3，即0.4 mol/(L?min)，加入催化劑，可以降低活化能，E1、E2都減小。
考點：考查熱方程的書寫、蓋斯定律、原電池、化學反應(yīng)原理

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨是重要的化工產(chǎn)品和化工原料。
（1）氨的電子式是                。
（2）已知：

①合成氨的熱化學方程式是   。
②降低溫度，該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K           ．（填“增大”、“減小’’或“不變”）。
（3）有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖l所示。
電池正極的電極反應(yīng)式是                        ，A是              。

（4）用氨合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2（l）+ H2O(g)。工業(yè)生產(chǎn)時，原料氣帶有水蒸氣。圖2表示CO2的轉(zhuǎn)化率與氨碳比、水碳比的變化關(guān)系。
①曲線I、II、III對應(yīng)的水碳比最大的是                    。
②測得B點氨的轉(zhuǎn)化率為40%，則x1                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

作為國家正在實施的“西氣東輸”工程終點站——上海將逐步改變以煤、石油為主的能源結(jié)構(gòu)，這對解決城市環(huán)境污染意義重大。
(1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)居民
開始使用東海天然氣作為民用燃料，管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量
烴類，天然氣的主要成分是CH4，它們?nèi)紵幕瘜W方程式為：
2CO＋O2 2CO2　2H2＋O22H2O　CH4＋2O2CO2＋2H2O
根據(jù)以上化學方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是　　　　，因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進方法是　　　進風口(填“增大”或“減小”)，如不作改進可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)如下：

 
乙烷
丙烷
丁烷
熔點/℃
－183.3
－189.7
－138.4
沸點/℃
－88.6
－42.1
－0.5
 
試根據(jù)以上某個關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴寒的季節(jié)有時管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是___________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳和硅屬于同主族元素，在生活生產(chǎn)中有著廣泛的用途。
（1）甲烷可用作燃料電池，將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池，通入CH4的一極，其電極反應(yīng)式是                 ；
CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染，有望解決汽車尾氣污染問題，反應(yīng)如下：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1
則NO2被甲烷還原為N2的熱化學方程式為_____________________________________
（2）已知H2CO3 HCO3－＋ H＋   Ka1（H2CO3）=4.45×10－7
HCO3－CO32－＋H＋               Ka2(HCO3－)=5.61×10－11
HAH＋＋A－                  Ka(HA)=2.95×10－8
請依據(jù)以上電離平衡常數(shù)，寫出少量CO2通入到NaA溶液中的離子方程式
___________________________。
（3） 在T溫度時，將1.0molCO2和3.0molH2充入2L密閉恒容器中，可發(fā)生反應(yīng)的方程式為CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反應(yīng)達到平衡后，若容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為a ：1，則CO2轉(zhuǎn)    化率為______，當a=0.875時，該條件下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______________(用分數(shù)表示)。
（4）氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英(SiO2)與焦炭在高溫的氮氣流中反應(yīng)生成，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=［c(CO)］6/［c(N2)］2，若已知CO生成速率為v(CO)＝6mol·L-1·min-1，則N2消耗速率為v(N2)＝           ；該反應(yīng)的化學方程式為________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
（1）SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知：SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g) △H＝＋97.3 kJ·mol－1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2，達到平衡時，容器中含0.18mol SO2，則此過程反應(yīng)吸收的熱量為_____kJ，該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中，最終生成沉淀的質(zhì)量為_______。
（2）工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－198kJ·mol－1400℃，1.01×105Pa，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。

①0～20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)＝___________。
②下列敘述正確的是        。
a．A點υ正(SO2)＞υ逆(SO2)
b．B點處于平衡狀態(tài)
c．C點和D點n(SO2)相同
d．其它條件不變，500℃時反應(yīng)達平衡，n(SO3)比圖中D點的值大
（3）工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，當溶液pH約為6時，Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑。此時溶液中c (SO32－)的濃度是0.2 mol·L－1，則溶液中c(HSO3－)是_________mol·L－1。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

中科院大氣研究所研究員張仁健課題組與同行合作，對北京地區(qū)PM2.5化學組成及來源的季節(jié)變化研究發(fā)現(xiàn)，北京PM2.5有6個重要來源，其中，汽車尾氣和燃煤分別占4%、18%

（1）用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是：________

A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
C．增大壓強，上述平衡右移，故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
（2）CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當今社會的熱點問題。鎳與CO反應(yīng)的化學方程式為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，鎳與CO反應(yīng)會造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學方程式為  _____________________________________。
（3）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。發(fā)生的化學反應(yīng)是：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H＜0。為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是（任意填一種）____________________。
（4）利用ClO2氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下：
 
反應(yīng)Ⅰ的化學方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反應(yīng)Ⅱ的離子方程式是 ________________。若有11.2L N2生成（標準狀況），共消耗NO _________________ g。
（5）工業(yè)廢氣中含有的NO2還可用電解法消除。用NO2為原料可制新型綠色硝化劑N2O5。制備方法之一是先將NO2轉(zhuǎn)化為N2O4，然后采用電解法制備 N2O5，裝置如圖所示。 Pt乙為 _____極，電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式是________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一個小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10 g氯化銨晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)的化學方程式：______________。
（2）實驗要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_________________。
（3）如果實驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是__________________________（答出三個或三個以上原因）。
（4）如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應(yīng)吸熱？__________________________________________________________________________________________（答出兩種方案）。
（5）“結(jié)冰”現(xiàn)象說明反應(yīng)是一個________（填“放出”或“吸收”）能量的反應(yīng)，即斷開舊化學鍵________（填“放出”或“吸收”）能量____________（填“>”或“<”）形成新化學鍵________（填“吸收”或“放出”）的能量。
（6）該反應(yīng)在常溫下就可以進行，說明______________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱,也可以估算化學反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學鍵的鍵能之和的差。

化學鍵
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
鍵能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
 
請回答下列問題:
(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“>”或“<”)。
SiC　　　　Si;SiCl4　　　　SiO2。 
(2)如圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子,請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=　　　kJ/mol。 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運用所學知識,解決下列問題:

Ⅰ.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為:K=,寫出它所對應(yīng)反應(yīng)的化學方程式:                                  
                                                     　。 
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用。工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0～10.0 MPa,溫度230～280 ℃)進行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1="-90.7" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2="-23.5" kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3="-41.2" kJ·mol-1
(1)寫出催化反應(yīng)室中三個反應(yīng)的總反應(yīng)的熱化學方程式:                          。
(2)在某溫度下,2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①,起始時CO、H2的物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol,3 min后達到平衡,測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則3 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為　　　　　　　　。若同樣條件下起始時CO物質(zhì)的量為4 mol,達到平衡后CH3OH為2.4 mol,則起始時H2為　　　　mol。
(3)下列有關(guān)反應(yīng)③的說法正確的是　　　　。
A.在體積可變的密閉容器中,在反應(yīng)③達到平衡后,若加壓,則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變
B.若830 ℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K＞1.0
C.某溫度下,若向已達平衡的反應(yīng)③中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O(g),則平衡右移、平衡常數(shù)變大
(4)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進行了一系列實驗,每次實驗保持原料氣組成、壓強、反應(yīng)時間等因素不變,實驗結(jié)果如圖,

則CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是                                        　。
其原因是                                                   　。

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