[题目]科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用, CO2可用来合成低碳烃.CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) ΔH= a kJ/mol (1)已知:①4H2(g)+ 2O2(g)=4H2O(g) △H=-967.2kJ/mol．②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol．请回答:①� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用, CO2可用来合成低碳烃。

CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) ΔH= a kJ/mol

(1)已知：①4H2（g）+ 2O2（g）=4H2O（g） △H=-967.2kJ/mol．

②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol．

请回答：①②这两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________； a=____________kJ/mol。

(2)在体积为1L的密闭刚性容器中，充入4mol H2和1mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。

①已知M点总压为1MPa，该反应在此温度下的平衡常数Kp=______MPa-2。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数。）

②欲增加二氧化碳的平衡转化率，可采取的措施有__________。

A．通入惰性气体 B．提高温度

C．增加二氧化碳浓度 D．增加氢气浓度

③下列说法正确的是_________。

A．平衡常数大小：KN>KM

B．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃ 时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C．图1中M点时，甲烷的体积分数为12.5%

D．当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O。

①该电池的负极是___________(填a或b)，②负极电极反应式为___________；

【答案】两个反应都放出大量的热 -165.2 1 D C a CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+

【解析】

(1)已知：①4H2(g)+ 2O2(g)=4H2O(g) △H=-967.2kJ/mol，②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol，由盖斯定律可知①-②得CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)，由此计算 ΔH；

(2)①已知M点总压为1MPa，CO2的转化率为50%，则：

平衡体系中CO2的体积分数为=，H2的体积分数为=，CH4的体积分数为=，H2O的体积分数为，由此计算该反应在此温度下的平衡常数Kp；

②欲增加二氧化碳的平衡转化率，常通过控制反应条件促进平衡正向移动即可；

③A．反应是放热反应，温度升高平衡逆向进行；

B．根据图象分析；

C．图中M点时二氧化碳的转化率50%，结合化学平衡三行计算列式得到；

D．混合气体的质量不变，体积不变，所以混合气体的密度始终不变；

(3)燃料电池通O2的极为正极，负极上发生氧化反应，且外电路电子由负极流向正极。

(1)因①②这两个反应两个反应都放出大量的热，则从热力学角度分析，这两个反应趋势均很大；已知：①4H2(g)+ 2O2(g)=4H2O(g) △H=-967.2kJ/mol，②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol，由盖斯定律可知①-②得CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)，则ΔH=(-967.2kJ/mol)-(-802.0 kJ/mol)=-165.2 kJ/mol= a kJ/mol，即a=-165.2；

(2)①已知M点总压为1MPa，CO2的转化率为50%，则：

平衡体系中CO2的体积分数为=，H2的体积分数为=，CH4的体积分数为=，H2O的体积分数为，由此计算该反应在此温度下的平衡常数Kp= MPa-2=1MPa-2；

②A．在恒温恒容条件下，通入惰性气体，压强增大，但不改变反应体系各物质的浓度，不改变反应速率，平衡不移动，二氧化碳的平衡转化率不变，故A错误；

B．正反应放热，提高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，故B错误；

C．增加二氧化碳浓度，平衡正向移动，H2的转化率增加，而二氧化碳的平衡转化率降低，故C错误；

D．增加氢气浓度，平衡正向移动，H2的转化率降低，而二氧化碳的平衡转化率增加，故D正确；

故答案为D；

③A．升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故A错误；

B．由图象可知，其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M，故B错误；

C．图1中M点时，由①的解析知甲烷的体积分数为=12.5%，故C正确；

D．混合气体的质量不变，体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能根据混合气体的密度来判断化学反应是否达到平衡状态，故D错误；

故答案为C；

(3)①有甲烷燃料电池总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O可知，通O2的极为正极，且外电路电子由负极流向正极，则a极为负极；

②负极上CH4发生氧化反应，其电极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。

练习册系列答案

每日10分钟口算心算速算天天练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS＋ZnSO4＝ZnS↓＋BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。

Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯：

有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；

b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。

（1）②中使用的氧化剂最好是下列的___（选填字母代号）。

A.Cl2 B.浓HNO3 C.KMnO4 D.H2O2

（2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤_____（选填①、②、③、⑤）。

（3）写出步骤④后产生滤渣3的化学式______。

（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液。写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式：______________________。

Ⅱ、BaS溶液的制备：

有关数据：Ba(s)＋S(s)＋2O2(g)＝BaSO4(s) ΔH1＝－1473.2 kJ·mol-1

C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol-1

Ba(s)＋S(s)＝BaS(s) ΔH3＝－460 kJ·mol-1

（5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：______。

Ⅲ、制取锌钡白：

（6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是___。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。

(1)已知H2A在水中存在以下平衡：H2A=H++HA-，HA-H++A2-。

①NaHA溶液的pH_____Na2A溶液的pH(填大于、小于或等于)。

②某温度下，若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L的KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是 _____________。

A.c(H+).c(OH-)=1×10-14 B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-) C.c(Na+)＞c(K+) D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol/L

(2)常温下，若在0.1mol/L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu2+)=_________ (Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。

(3)将HI(g)置于密闭容器中，某温度下发生下列变化：2HI(g)H2(g)+I2(g) △H<0

①该反应平衡常数的表达式为K=____，则H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡常数的表达式为K1=_____(用K表示)．

②当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则c(H2)为_______，HI的分解率为______。

③能判断该反应达到平衡状态的依据是______

A.容器中压强不变 B.混合气体中c(HI)不变 C.c(I2)=c(H2) D.v(I2)正=v(H2)逆

(4)若该反应800℃达到平衡状态，且平衡常数为1.0，某时刻，测得容器内各物质的溶度分别为c(HI)=2mol/L，c(I2)=1mol/L，c(H2)=1mol/L，则该时刻，反应向______(填“正向”或“逆向”，下同)进行，若升高温度，反应向______进行。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】I.现有下列物质：

①HNO3②冰醋酸③氨水④Al(OH)3⑤NaHCO3（s）⑥Cu⑦氯水⑧CaCO3⑨H2CO3⑩盐酸

（1）上述物质中属于强电解质的有__________（填序号），属于弱电解质的有__________（填序号）。

（2）写出下列物质的电离方程式：④__________；⑤__________；⑨__________。

Ⅱ.少量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢．为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的__________（填序号）。

①加H2O②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CH3COONa固体⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度（不考虑盐酸挥发）⑧改用10mL0.1mol/L盐酸．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】南海是一个巨大的资源宝库，开发利用海水资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法不正确的是 ( )

A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法

B.氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度

C.由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干

D.溴工业中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物，

已知：乙酸酐的结构简式为。

请回答下列问题：

(1)B的分子式为______________，反应①的反应类型为________________

(2)C所含官能团的名称为__________________________________________。

(3)反应⑤的化学方程式为_________________，该反应的反应类型是_________________。

(4)写出满足下列条件的E的同分异构体的结构简式：___________、______________。

Ⅰ.苯环上只有三个取代基

Ⅱ.核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰

Ⅲ.1mol该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2molCO2

(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任选）_____________。（合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3）

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】下列物质中，既含有极性共价键，又含有非极性共价键的是______

A. B. C.

某离子晶体晶胞的结构如图1所示，位于立方体中心，位于立方体顶点。该晶体的化学式为______

A. C.

下列物质性质的变化规律与键能无关的是______

A.热稳性：

B.熔、沸点：金刚石晶体硅

C.熔点：

D.熔、沸点：

、S、Se是同一主族元素，请回答下列问题：

、S、Se的电负性由大到小的顺序是______。

是______分子填“极性”或“非极性”，中心原子的轨道杂化类型为______，分子的立体构型名称是______。

的沸点高于的沸点，其原因是______。

与分子互为等电子体的阴离子为______填化学式。

已知Se原子比O原子多2个电子层，基态Se原子核外电子排布式为______，有______个未成对电子。

离化合物的晶胞如图所示，的配位数是______；若阿伏加德罗常数值为，晶胞参数为anm，列式计算晶体的密度______只列式，不用计算最后结果。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】在研究金矿床物质组分的过程中，通过分析发现了多金属互化物．

某金属互化物属于晶体，区别晶体和非晶体可通过 ______ 方法鉴别．该金属互化物原子在三维空间里呈周期性有序排列，即晶体具有 ______ 性．

基态的核外电子排布式 ______ ；配合物常温下为液态，易溶于、苯等有机溶剂．固态属于 ______ 晶体．

铜能与类卤素反应生成分子中含有键的数目为 ______ ；

类卤素对应的酸有两种，理论上硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点，其原因是 ______ ；

立方氧化镍晶体的结构如图所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为 ______ 不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为人工制备的NiO晶体中常存在缺陷如图一个空缺，另有两个被两个所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化．已知某氧化镍样品组成，该晶体中与的离子个数之比为 ______ ．