問題詳情:
化學理論對工農業生產中提高生產效率,減少環境污染具有指導作用。
(1)節能減排是應對全球氣候問題、建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。
① 研究熱點一:利用二氧化碳合成*醇來替代汽油。
已知:2CH3OH(l) +3O2(g)=4H2O(l)+2CO2(g) △H=—1453.0 kJ/mol,
2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) △H=—571.6 kJ/mol
寫出CO2(g)與H2(g)反應生成液態*醇和液態水的熱化學方程式 。
② 研究熱點二:在強**的電解質水溶液中,利用惰*電極電解CO2使其轉化爲重要的化工原料乙烯,其原理如*圖所示,電解時*極的電極反應式爲 。在生成乙烯的過程中,陽極區溶液的pH (填“變大”、 “變小”或“不變”)。
(2)煤化工通常透過研究不同溫度下平衡常數以解決各種實際問題。在密閉容器中,對反應 CO(g)+ H2O(g) H2(g)+CO2(g)進行科學實驗。
實驗一:實驗測得該反應平衡常數隨溫度的變化如下表
溫度/℃ | 400 | 500 | 830 |
平衡常數K | 10 | 8 | 1 |
根據上述數據填空:
①該反應的正反應是 反應(填“吸熱”或“放熱”)
②830℃時,向容積爲4L密閉容器中充入0.4molCO和0.6molH2O,若反應開始5s內CO的平均反應速率爲0.003mol/(L·s),則5s時c(CO2)= ,達到平衡時CO的轉化率爲 。若保持溫度不變,再向平衡體系中加入0.4molCO和0.6molH2O,此時的v(正) v(逆)(填“>”或 “<”或“﹦”),再次達到平衡時H2的體積百分含量 (填“變大”或 “變小”或“不變”)。
實驗二:在使用鐵鎂催化劑條件下,測得反應中CO轉化率隨蒸氣添加量的壓強比P(H2O)/P(CO)及溫度變化關係如上述乙圖所示。實際生產中一般把溫度控制在426℃左右、P(H2O)/ P(CO)控制在3~5,此條件下CO轉化率的波動範圍約爲 。
【回答】
(1)①CO2 (g)+3H2(g) ═CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-130.9 kJ/mol;(2分。只要焓變數值正確即給1分,其它錯誤只扣1分)
②12H++2CO2+12e—=C2H4+4H2O(也可以寫成CH2=CH2),(2分,沒配平給1分。)
變小。(2分)
(2)實驗一:①放熱(2分)。
②0.0152mol/L (2分) ,60% (2分)。>(2分),不變(2分)
實驗二:88%~94%(2分,只要在這個區間附近即可)。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題