问题 填空题

研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。

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

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为                                 

②某含C、H、O三种元素的有机物A,经测定碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数13.14%,它可以作燃料电池(以KOH溶液为电解液)的原料,写出该电池的负极反应式                       

(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,发生反应:

CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H =-49.0 kJ·mol-1

回答问题:

①该反应的平衡常数表达式为                        

②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密闭容器中,半分钟后测得c(H2)=0.15mol/L,用CH3OH表示该反应的速率:v(CH3OH)=               

③如图,在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是         (填“增大”, “减小”或“不变”)

答案

(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减小(1分)

题目分析:(1)根据盖斯定律,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,可以确定燃料为乙醇,乙醇作负极,失电子发生氧化反应,在碱性条件下产物为碳酸根,C2H5OH —12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O

(2)v(H2)=(0.75-0.15)/0.5=1.2mol/L,根据速率之比等于方程式系数,可得甲醇的速率为氢气的1/3,即0.4 mol/(L•min),加入催化剂,可以降低活化能,E1、E2都减小。

单项选择题
填空题