题目
化学理论对工农业生产中提高生产效率,减少环境污染具有指导作用。 (1)节能减排是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。 ① 研究热点一:利用二氧化碳合成甲醇来替代汽油。 已知:2CH3OH(l) +3O2(g)=4H2O(l)+2CO2(g) △H=—1453.0 kJ/mol, 2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) △H=—571.6 kJ/mol 写出CO2(g)与H2(g)反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式 。 ② 研究热点二:在强酸性的电解质水溶液中,利用惰性电极电解CO2使其转化为重要的化工原料乙烯,其原理如甲图所示,电解时阴极的电极反应式为 。在生成乙烯的过程中,阳极区溶液的pH (填“变大”、 “变小”或“不变”)。 (2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。在密闭容器中,对反应 CO(g)+ H2O(g) H2(g)+CO2(g)进行科学实验。 实验一:实验测得该反应平衡常数随温度的变化如下表 温度/℃ 400 500 830 平衡常数K 10 8 1 根据上述数据填空: ①该反应的正反应是 反应(填“吸热”或“放热”) ②830℃时,向容积为4L密闭容器中充入0.4molCO和0.6molH2O,若反应开始5s内CO的平均反应速率为0.003mol/(L·s),则5s时c(CO2)= ,达到平衡时CO的转化率为 。若保持温度不变,再向平衡体系中加入0.4molCO和0.6molH2O,此时的v(正) v(逆)(填“>”或 “<”或“﹦”),再次达到平衡时H2的体积百分含量 (填“变大”或 “变小”或“不变”)。 实验二:在使用铁镁催化剂条件下,测得反应中CO转化率随蒸气添加量的压强比P(H2O)/P(CO)及温度变化关系如上述乙图所示。实际生产中一般把温度控制在426℃左右、P(H2O)/ P(CO)控制在3~5,此条件下CO转化率的波动范围约为 。
答案:(1)①CO2 (g)+3H2(g) ═CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-130.9 kJ/mol;(2分。只要焓变数值正确即给1分,其它错误只扣1分) ②12H++2CO2+12e—=C2H4+4H2O(也可以写成CH2=CH2),(2分,没配平给1分。) 变小。(2分) (2)实验一:①放热(2分)。 ②0.0152mol/L (2分) ,60% (2分)。>(2分),不变(2分) 实验二:88%~94%(2分,只要在这个区间附近即可)。