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到2013午云南已连续4年干旱,专家认为云南和其他城市一样受到全球变暖的气候变化影响.CO2等温室气体是导致全球变暖的主要原因,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.(1)将CO2转
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到2013午云南已连续4年干旱,专家认为云南和其他城市一样受到全球变暖的气候变化影响.CO2等温室气体是导致全球变暖的主要原因,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.
(1)将CO2转化成有机物实现碳循环是目前最有效的降低大气中CO2的含量的办法.如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H=+1366.80kJ•mol-1
则由C2H5OH(1)转化为C2H4(g)和H2O(l)的热化学方程式为______.
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH30H(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图:
①该正反应的△H______0(填“>”“<”或“=”);
②其它条件不变,下列措施中,既可提高反应速率,又可提高CO2的转化率的是______.
A.降低温度
B.CO2的起始量不变,提高氢碳比[
]
C.加压
D.将CH3OH或水蒸气及时吸收以降低产物浓度
③温度为573K.密闭容器的容积恒定为VL,CO2的起始投料为a mol且起始时n(
)=1.6,若CO2的平衡转化率为20%,计算573K时该反应的平衡常数K=
④取五份等量的混合气体(CO2和H2的物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,作出甲醇的体积分数[φ(CH3OH)]随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中,可能与实验结果相符的是______ (填字母编号).
(3)0.2mol CO2被200mL l.5mol•L-1 NaOH溶液完全吸收后所得溶液中各离子浓度大小的顺序为______.
(4)CO2可以用Ca(OH)2吸收得到CaCO3,CaCO3是一种难溶物质,其KSP=2.8×l0-9(25℃).25℃时将体积比为1:1的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若混合前Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol•L-1,则生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小浓度为______.
(1)将CO2转化成有机物实现碳循环是目前最有效的降低大气中CO2的含量的办法.如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H=+1366.80kJ•mol-1
则由C2H5OH(1)转化为C2H4(g)和H2O(l)的热化学方程式为______.
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH30H(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图:
①该正反应的△H______0(填“>”“<”或“=”);
②其它条件不变,下列措施中,既可提高反应速率,又可提高CO2的转化率的是______.
A.降低温度
B.CO2的起始量不变,提高氢碳比[
n(H2) |
n(CO2) |
C.加压
D.将CH3OH或水蒸气及时吸收以降低产物浓度
③温度为573K.密闭容器的容积恒定为VL,CO2的起始投料为a mol且起始时n(
n(H2) |
n(CO2) |
0.05
V2 |
a2 |
0.05
;V2 |
a2 |
④取五份等量的混合气体(CO2和H2的物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,作出甲醇的体积分数[φ(CH3OH)]随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中,可能与实验结果相符的是______ (填字母编号).
(3)0.2mol CO2被200mL l.5mol•L-1 NaOH溶液完全吸收后所得溶液中各离子浓度大小的顺序为______.
(4)CO2可以用Ca(OH)2吸收得到CaCO3,CaCO3是一种难溶物质,其KSP=2.8×l0-9(25℃).25℃时将体积比为1:1的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若混合前Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol•L-1,则生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小浓度为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△Hl=+1411.0kJ/mol①
2CO2(g)+3H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H2=+1366.8kJ/mol②
将方程式①-②得C2H5OH(l)=C2H4(g)+H2O(l)△H=+44.2 kJ/mol,
故答案为:C2H5OH(l)=C2H4(g)+H2O(l)△H=+44.2 kJ/mol;
(1)①由图可知最高点反应到达平衡,达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行,升高温度平衡吸热方向进行,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,即△H<0,故答案为:<;
②提高该反应的速率,可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等,同时使CO2的转化率增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.降低温度,反应速率减小,故A错误;
B.CO2的起始量不变,提高氢碳比[
],相当于增加氢气的量,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,CO2的转化增大,故B正确;
C.加压,反应速率增大,正反应为气体体积减小的反应,平衡向正反应方向移动,CO2的转化增大,故C正确;
D.将CH3OH或水蒸气及时吸收以降低产物浓度,反应速率减小,故D错误,
故答案为:BC;
③温度为573K.密闭容器的容积恒定为VL,CO2的起始投料为a mol且起始时n(
)=1.6,则氢气的物质的量为1.6amol,
CO2(g)+3H2(g)⇌CH30H(g)+H2O(g),
开始 a 1.6a 0 0
转化 0.2a 0.6a 0.2a 0.2a
平衡 0.8a a 0.2a 0.2a
则k=
=0.05
,故答案:0.05
;
④根据反应放热,当反应没有达平衡时,甲醇的体积分数随温度升高而变大,故B正确,C、D错误;当反应达平衡时,温度升高平衡向逆反应方向移动,甲醇的体积分数随温度升高而变小,故A正确;故答案为:AB;
(3)n (CO2)=0.2mol,200mL、1.5mol•L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=C×V=0.3mol,则有:2>
=
>1,则反应的可能方程式有:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+NaOH=NaHCO3,所以:所得产物为Na2CO3和NaHCO3,设所得产物中含Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,
则得方程组:
解得:x=0.1,y=0.1,在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中
2CO2(g)+3H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H2=+1366.8kJ/mol②
将方程式①-②得C2H5OH(l)=C2H4(g)+H2O(l)△H=+44.2 kJ/mol,
故答案为:C2H5OH(l)=C2H4(g)+H2O(l)△H=+44.2 kJ/mol;
(1)①由图可知最高点反应到达平衡,达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行,升高温度平衡吸热方向进行,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,即△H<0,故答案为:<;
②提高该反应的速率,可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等,同时使CO2的转化率增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.降低温度,反应速率减小,故A错误;
B.CO2的起始量不变,提高氢碳比[
n(H2) |
n(CO2) |
C.加压,反应速率增大,正反应为气体体积减小的反应,平衡向正反应方向移动,CO2的转化增大,故C正确;
D.将CH3OH或水蒸气及时吸收以降低产物浓度,反应速率减小,故D错误,
故答案为:BC;
③温度为573K.密闭容器的容积恒定为VL,CO2的起始投料为a mol且起始时n(
n(H2) |
n(CO2) |
CO2(g)+3H2(g)⇌CH30H(g)+H2O(g),
开始 a 1.6a 0 0
转化 0.2a 0.6a 0.2a 0.2a
平衡 0.8a a 0.2a 0.2a
则k=
(0.2a/V)×(0.2a/V) |
(0.8a/V)×a 3 |
V2 |
a2 |
V2 |
a2 |
④根据反应放热,当反应没有达平衡时,甲醇的体积分数随温度升高而变大,故B正确,C、D错误;当反应达平衡时,温度升高平衡向逆反应方向移动,甲醇的体积分数随温度升高而变小,故A正确;故答案为:AB;
(3)n (CO2)=0.2mol,200mL、1.5mol•L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=C×V=0.3mol,则有:2>
n(NaOH) |
n(CO2) |
3 |
2 |
则得方程组:
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