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1、填空题 研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 =" +172.5" kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式
CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图A所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。

③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图B所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>” 或“<”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。当氨碳比
=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为 。
参考答案:(1)Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol-1(3分)(方程式、状态正确给1分,△H符号、数据、单位正确给2分)
(2)①
(2分) ②<(2分) ③>(2分)
(3)①2NH3+CO2
CO(NH2)2+H2O(2分)(配平错扣1分)
40%或0.4(2分)
②CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O(3分)(配平错扣2分)
本题解析:(1)根据已知方程式和盖斯定律,所求方程式可由①-②×3得,△H = △H 1-3△H 2 =" +489.0" kJ·mol-1-3×172.5 kJ·mol-1 =—28.5 kJ·mol-1 ,所以CO还原氧化铁的热化学方程式为:Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol-1 。
(2)①根据给出的热化学方程式可得出该反应的平衡常数表达式为:K=
,
②图A中生成物甲醇的体积分数随着温度升高呈现出先增大后减小的变化,可以分析为达到最高点之前反应并未达到平衡,随温度升高反应速率加快,甲醇含量不断增大;当达到一定值时,反应达到平衡,此时再升高温度平衡发生移动,甲醇含量下降可以看出平衡逆向移动,所以该反应正反应为放热反应,ΔH<0。
③图B中不同条件下反应达到平衡时得到的甲醇的物质的量I>Ⅱ,所以I条件下的反应进行程度更大,所以KⅠ>KⅡ 。
(3)①工业用CO2和NH3在一定条件下合成尿素,该反应方程式可以由C:N比进行配平,所以方程式为: 2NH3+CO2
CO(NH2)2+H2O;根据方程式中的系数可知,反应的n(NH3)=2n(CO2),而总的n(NH3)=3n(CO2),所以假设的CO2有1mol,则有n(NH3)=3n(CO2)=3mol,反应的n(NH3)=2×1×0.6 =1.2mol所以氨气的平衡转化率为40%。
②在酸性电介质中发生电解反应,考虑氢离子参加反应,CO2在电极上得电子被还原为甲烷,有水生成,所以电极反应式为:CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O。
考点:本题考查的是化学反应原理的知识,主要涉及热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、平衡常数的表达、焓变的大小判断、平衡图像的理解等知识。
本题难度:困难
2、选择题 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
[? ]
A.已知2H2(g)+O2(g) =2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为285.8kJ/mol
B.已知C(石墨,s)= C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q1>Q2的是
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 25°C (1.01×105)Pa下,4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的
(1)反应方程式_____________________________________________________ ;
(2)热化学反应方程式___________________________________________________。
参考答案:(1)2CO+O2
2CO2(2)2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g) ;△H = -134.4 KJ/mol
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 25℃、101kPa时,1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68kJ热量,下列表示该反应的热方程式正确的是
[? ]
A.CH4O(l)+3/2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l);△H=-725.8kJ·mol-1
B.2CH4O(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l);△H=+1451.6kJ·mol-1
C.2CH4O(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l);△H=-22.68kJ·mol-1
D.CH4O(l)+3/2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g);△H=-725.8kJ·mol-1
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单