2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/16 12:17:33
2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排”和“低碳经济”,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.过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______.
②该反应的平衡常数表达式K=
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______.
②该反应的平衡常数表达式K=
[CH
(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,
故答案为:C; (2)在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;则①依据化学平衡列式计算为: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 起始量(mol/L) 1 4 0 0 变化量(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡量(mol/L) 0.25 1.75 0.75 0.75 CO2的平均反应速率v(CO2)= 0.75mol/L 10min=0.075mol•L-1•min-1 ,故答案为:0.075 mol•L-1•min-1; ②该反应的平衡常数表达式K= [CH3OH]•[H2O] [CO2]•[H2]3,故答案为: [CH3OH]•[H2O] [CO2]•[H2]3; ③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是: A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行,故A错误; B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确; C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误; D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确; 故选BD; (3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇物质的量为0.5mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+ 3 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4 kJ•mol-1, 故答案为:CH3OH(l)+ 3 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ•mol-1; (4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,原电池的负极失电子发生氧化反应,失电子的是甲醇,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;依据电子守恒,用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式为:2CH3OH+16OH‑-12e-=2CO32-+12H2O, 故答案为:2CH3OH+16OH‑-12e-=2CO32-+12H2O;3O2+6H2O+12e-=12OH-.
2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012
2009年12月7日-18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012
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