(2014?廣東模擬)資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品.(1)
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時(shí)間:2024-08-17 14:23:53
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(2014?廣東模擬)資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品.(1)【專家解說(shuō)】:(1)6FeO(s)+CO2(g)═2Fe3O4(s)+C(g
【專家解說(shuō)】:(1)6FeO(s)+CO2(g)═2Fe3O4(s)+C(g)△H=-76.0KJ?mol-1該反應(yīng)中每放出38kJ熱量,反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量為0.5mol,1mol二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol,0.5mol二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量2mol;
故答案為:2;
(2)①向一容積為2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2mol?L-1,H2 0.8mol?L-1,CH4 0.8mol?L-1,H2O 1.6mol?L-1 ,起始充CO2和H2的物質(zhì)的量分別為x、y;
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
起始量 x y 0 0
變化量 1.6 6.4 1.6 3.2
平衡量 0.4 1.6 1.6 3.2
x=1.6mol+0.4mol=2mol,y=6.4mol+1.6mol=8mol;
CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=1.6mol2mol×100%=80%;
故答案為:2 mol;8 mol;80%
②A.容器Ⅰ中從正反應(yīng)開始到達(dá)平衡,容器Ⅱ中從逆反應(yīng)開始到達(dá),平衡建立的途徑不相同,無(wú)法比較反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤
B.容器Ⅲ中相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol CO和1mol H2O,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故容器Ⅲ中到達(dá)平衡時(shí)溫度更高,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,故B錯(cuò)誤;
C.容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),故容器Ⅰ中CO 的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多,故C正確;
D.溫度相同時(shí),容器I中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1,容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比兩容器相同溫度時(shí)容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率低,故容器Ⅰ中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1,故D正確;
故選CD.
(3)①依據(jù)圖示可知是太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的變化過(guò)程;
故答案為:太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
②述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為Ca0和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)是碳酸根離子失電子生成氧氣的過(guò)程,電極反應(yīng)為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑,陰極是二氧化碳得到電子生成碳,依據(jù)電子守恒和傳導(dǎo)離子配平書寫電極反應(yīng)為:3CO2+4e-═C+2CO32-;
故答案為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑,3CO2+4e-═C+2CO32-;
故答案為:2;
(2)①向一容積為2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2mol?L-1,H2 0.8mol?L-1,CH4 0.8mol?L-1,H2O 1.6mol?L-1 ,起始充CO2和H2的物質(zhì)的量分別為x、y;
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
起始量 x y 0 0
變化量 1.6 6.4 1.6 3.2
平衡量 0.4 1.6 1.6 3.2
x=1.6mol+0.4mol=2mol,y=6.4mol+1.6mol=8mol;
CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=1.6mol2mol×100%=80%;
故答案為:2 mol;8 mol;80%
②A.容器Ⅰ中從正反應(yīng)開始到達(dá)平衡,容器Ⅱ中從逆反應(yīng)開始到達(dá),平衡建立的途徑不相同,無(wú)法比較反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤
B.容器Ⅲ中相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol CO和1mol H2O,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故容器Ⅲ中到達(dá)平衡時(shí)溫度更高,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,故B錯(cuò)誤;
C.容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),故容器Ⅰ中CO 的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多,故C正確;
D.溫度相同時(shí),容器I中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1,容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比兩容器相同溫度時(shí)容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率低,故容器Ⅰ中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1,故D正確;
故選CD.
(3)①依據(jù)圖示可知是太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的變化過(guò)程;
故答案為:太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
②述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為Ca0和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)是碳酸根離子失電子生成氧氣的過(guò)程,電極反應(yīng)為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑,陰極是二氧化碳得到電子生成碳,依據(jù)電子守恒和傳導(dǎo)離子配平書寫電極反應(yīng)為:3CO2+4e-═C+2CO32-;
故答案為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑,3CO2+4e-═C+2CO32-;
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