问题 问答题

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):

CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

根据题意完成下列各题:反应达到平衡时,

(1)平衡常数表达式K=______,升高温度,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=______(用 nB tB 表示)

(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的

1
2
,下列有关该体系的说法正确的是______

a.氢气的浓度减少

b.正反应速率加快,逆反应速率也加快

c.甲醇的物质的量增加

d.重新平衡时

n(H2)
n(CH3OH)
增大

(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:______(用化学方程式表示).

(5)使用燃料电池是节能减排的重要手段之一.CO和H2(俗称水煤气)燃料电池就是其中的一种,该电池的两极分别通入燃料气(水煤气)和氧气.电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.水煤气在一定条件下可以合成二甲醚,同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,3CO+3H2=CH3OCH3+CO2 或 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O.上述水煤气燃料电池的负极反应方程式:(写1个)______.

(6)如图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,其中x为各自反应中对应的系数.根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式:______

答案

(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,根据反应方程式可知,平衡常数为K=

c(CH3OH)
c(CO)•c2(H2)
,由图象可知,当温度升高时,甲醇的物质的量减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小,

故答案为:K=

c(CH3OH)
c(CO)•c2(H2)
; 减小;

(2)由图象可知,时间达到tB时,甲醇的物质的量为nB,则甲醇的反应速率为v(CH3OH)=

nB
3tB
mol•(L•min)-1,由方程式可知v(H2)=2v(CH3OH)=
2nB
3tB
mol•(L•min)-1

故答案为:

2nB
3tB
mol•(L•min)-1

(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的

1
2
,体系的压强增大,正逆反应速率增大,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量增加,由于温度不变,则平衡常数不变,达新平衡时,虽然氢气反应一部分,但由于体积的影响大于平衡移动的影响,则氢气的浓度增大,

故答案为:bc;

(4)Cu2O能被CO还原生成CO2和Cu,该反应为可逆反应,反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,反应为Cu2O+CO

2Cu+CO2

故答案为:Cu2O+CO

2Cu+CO2

(5)CO和H2都具有还原性,为燃料电池的负极,被氧化失去电子生成CO2和H2O,电极反应为CO+O2--2e-=CO2,或H2+O2--2e-=2H2O,

故答案为:CO+O2--2e-=CO2,H2+O2--2e-=2H2O;

(6)由图象可知生成1mol水时,二甲醚燃烧放出485KJ的热量,则生成3mol水,放出的热量为3×485KJ=1455KJ,

所以热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)

点燃
2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ•mol-1

故答案为:CH3OCH3(g)+3O2(g)

点燃
2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ•mol-1

材料题

2012年是欧元正式流通10周年,2013年将是欧盟正式成立20周年。阅读材料,回答问题。

材料一    美国应尽力协助世界回复至经济健全的常态,没有它,也就没有政治的安定,没有牢固的和平。我们的政策不是反对任何国家、任何主义,而是反对饥饿、贫穷、悲惨、混乱。我们的任务是唤起合理经济的再生,促使政治社会的结构容纳自由制度存在。……我们相信任何政府诚意协助复兴工作的,必会得到美国政府的全部合作。任何政府勾心斗角阻挠他国复兴工作的,必不能享用我们的援助。──美国国务卿马歇尔在哈佛大学的演说             

材料二   ……随着1947 年“杜鲁门主义”的出台和美苏冷战的爆发,美国把支持欧洲联合视为遏制苏联的战略步骤,同时,也希望借助欧洲一体化来促进东欧的“解放”。然而,从20 世纪60 年代开始,美国对欧洲一体化的态度开始变得复杂起来。……由于美国自身的经济出现了严重收支不平衡的状况,美国也开始强调维护其经济利益以及它在西方世界的领导地位。美国对欧洲一体化的支持变得更加强调具体条件和具体情况了。  ——摘自人民教育出版社《高中历史必修一教学用书》

材料三    欧洲经济共同体条约(节选)

回答:

(1 )根据材料一并结合所学知识,指出“唤起合理经济”是针对什么状况而言的?简要评价“马歇尔在哈佛大学的演说”。

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(2 )根据材料二,指出美国对欧洲联合态度的变化,并联系所学知识简要分析原因。

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(3 )根据材料三,概括欧洲经济共同体条约的特点。联系所学知识谈谈欧洲经济共同体对世界政治格局的影响。

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