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温室气体二氧化碳减排的一种方法是:从燃煤电厂或天然气电厂排放气中回收CO2,再与CH4热解炉产生的H2反应生成CH3OH.

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

(1)500℃时,在体积为1 L的容积固定的密闭容器中充入1 mol CO23 mol H2测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________mol·L-1·min-1

②该反应的平衡常数K=________(保留一位小数),平衡时H2的转化率为________.

③已知温度升高,K值减小.下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________.

A.升高温度

B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离

D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

(2)CH3OH作为内燃机燃料或通过燃料电池驱动车辆.可减少CO2排放多达45%.

①已知:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.0 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1

则反应CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=________kJ·mol-1

甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如下已知H+移向通入O2的电极,甲醇进入________极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为________.

答案:
解析:

  (1)①0.225(2分)

  ②5.3(2分) 75%(2分)

  ③CD(2分)

  (2)①-192.8 (2分)

  ②负(2分) O2+4H++4e2H2O(2分)


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%.
(1)有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是
C
C

A.电解水制氢:2H2O
 电解 
.
 
 2H2↑+O2
B.高温使水分解制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
   TiO2   
.
太阳光
 2H2↑+O2
D.天然气制氢:CH4+H2O
 高温 
.
 
 CO+3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环.将2molCO2和6molH2充入容积为3L的密闭容器中,在一定温度和压强条件下发生了下列反应:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.反应在2分钟时达到了平衡.
①用H2与CO2浓度的变化表示该反应的速率,以它们的速率表示反应达到平衡的关系式是
3υ(CO2=υ(H2
3υ(CO2=υ(H2

②达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中CH3OH的“物质的量分数”变化情况如图1所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是
CD
CD
(填序号).

A.P3>P2    T3>T2
B.P2>P4      T4>T2
C.P1>P3     T1>T3
D.P1>P4    T2>T3
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成.参考合成反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平
衡常数:
温度/℃ 0 100 200 300 400
平衡常数 667 13 1.9×10-2 2.4×10-4 1×10-5
下列说法正确的是
AC
AC

A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应△S<0
C.在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1mol CO和0.2mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
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以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH22].已知:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ?mol-1
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试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-130.98kJ?mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-130.98kJ?mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:

化学与生活、生产密切相关.下列说法不正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

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(1)本实验设计原理是
 

(2)经过一段时间照射,预测实验现象和结论:
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A
 
 
B
 
 
C
 
 
(3)已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大.下面是有关天然气的几种叙述:
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②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;
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