关于CO2和H2O转换率高中化学竞赛试题题

到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源.请回答下列问题:(1)2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O△H=-2599kJomol-1,则乙炔的燃烧热为1299.5kJomol-1.(2)有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难,此时可利用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来.已知①CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H1=-283.0kJomol-1②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJomol-1则C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJomol-1.(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程.已知键能数据如下表.
键能(kJ/mol)
键能(kJ/mol)
反应N2+3H2═2NH3 △H=a&kJomol-1.试根据表中所列键能数据估算a&的数值-93.(4)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.该方法既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极,插入强碱溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池总反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O.试写出负极电极反应式2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.【考点】;;.【专题】化学反应中的能量变化.【分析】(1)1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为燃烧热,结合热化学方程式计算;(2)根据盖斯定律,反应②-①可得目标热化学方程式,反应热也进行相应的计算;(3)反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,据此解答;(4)负极发生氧化反应,氨气在负极放电,碱性条件下生成氮气与水.【解答】解:(1)1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为燃烧热,由2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O△H=-2599kJomol-1可知,乙炔的燃烧热为×2599kJomol-1=1299.5kJomol-1,故答案为:1299.5kJomol-1;(2)已知:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H1=-283.0kJomol-1②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJomol-1则根据盖斯定律,反应②-①得C(s)+O2(g)═CO(g),则△H=-393.5kJomol-1-(-283.0kJomol-1)=-110.5kJomol-1,故答案为:-110.5kJomol-1;(3)反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,反应N2+3H2═2NH3 的△H=942kJ/mol+3×437kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-93kJ/mol,故答案为:-93;(4)负极发生氧化反应,氨气在负极放电,碱性条件下生成氮气与水,负极电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,故答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.【点评】本题考查反应热的有关计算、原电池电极反应式书写等,难度不大,注意根据盖斯定律计算反应热,理解反应热与键能的关系.声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。答题:mxl老师 难度:0.60真题:1组卷:0
解析质量好中差高中化学在2L密闭容器中,将1.0molCO与5.0molH2O混合加热到800℃,达到下列平衡: CO(g)+H2O(g)可逆号CO2(g)+H2(g)
K=1.0求CO转化为CO2 的转化率答案步骤详细点,谢谢!_作业帮
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高中化学在2L密闭容器中,将1.0molCO与5.0molH2O混合加热到800℃,达到下列平衡: CO(g)+H2O(g)可逆号CO2(g)+H2(g)
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高中化学在2L密闭容器中,将1.0molCO与5.0molH2O混合加热到800℃,达到下列平衡: CO(g)+H2O(g)可逆号CO2(g)+H2(g)
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可逆反应:CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)起始浓度:0.5 2.5 0 0平衡浓度:0.5-x 2.5-x x x平衡常数K = (x·x)/[(0.5-x)·(2.5-x)] = 1.0,解得:x = 0.42α(CO) = 0.42 ÷ 0.5 × 100% = 83.3%(1)VⅢ&VⅡ& VⅠ;Ⅱ。&&(2)三步计算可求CH4的转化率为:0.1/0.11=0.91&(3)CO2(g) +3H2O(g) =2O2(g) +CO(g)+3H2(g) △H="+1008" kJ?mol-1
解析试题分析:(1)由图像可以看出,反应进行到30小时时,催化剂Ⅲ生成的甲烷最多,其次是催化剂Ⅱ,催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII>VII>VI>;同理由图像也可以看出,反应进行到12小时时,催化剂Ⅱ生成的甲烷最多,因此在第Ⅱ种催化剂的作用下,收集的CH4最多。(2)设CH4、H2O的物质的量均为xmol,则CH4(g)& +&& H2O(g)&&&CO(g) +& 3H2(g)起始量(mol)&&&&&&& x&&&&&&&&&&&& x&&&&&&&&&&&&&& 0&&&&&&&&&& 0变化量(mol)&&&&& 0.10&&&&&&&& 0.10&&&&&&&&&& 0.10&&&&&& 0.30平衡量(mol)&&&&& x- 0.10&&&&x- 0.10&&&&&&&& 0.10&&&&&& 0.30根据题意,则平衡常数K=c(CO)·c3(H2)/[c(CH4)·c(H2O)]=(0.10mol·L-1)·(0.30mol·L-1)3/[(x-0.10)mol·L-1·(x- 0.10)mol·L-1]=27(mol·L-1)2,则x=0.11mol,所以CH4的转化率为0.1/0.11=0.91。(3)由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)& ΔH="+206" kJ?mol-1②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)& ΔH=-802kJ?mol-1,①-②得CO2(g) +3H2O(g) =2O2(g) +CO(g)+3H2(g) △H="+1008" kJ?mol-1。考点:本题考查化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响;反应热的概念和盖斯定律的计算;与化学平衡有关的计算。点评:本题综合性强,是高考中的热点考题,主要考查学生的分析问题,解决问题的能力。
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科目:高中化学
题型:阅读理解
(2012?江苏三模)合理地固定和利用CO2能有效减少空气中的温室气体,产物还能造福人类.(1)11km深海底的无脊椎动物依靠化学自养菌,以海底热泉喷出液中的H2S和CO2合成(C6H10O5)n和一种淡黄色固体,该反应的化学方程式为12nH2S+6nCO2=C6H10O5)n+12nS↓+7nH2O.(2)CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有关反应的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-12CH3OH(g)?H3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1①反应2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)的△H=-121.5kJ/mol.②一定条件下用CO2和H2合成二甲醚,反应物气流量对CO2的转化率、二甲醚选择性的影响结果如下图所示.控制气流量为28mL?min-1,生产0.3mol二甲醚需通入CO2的物质的量为20mol.③反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在T℃时的平衡常数为400.该温度下,在密闭容器中加入CH3OH,t时刻时,测得c(CH3OH)=0.03mol?L&-1,c(CH3OCH3)=0.6mol?L&-1,此时v正=v逆(填“>”、“<”或“等于”)④二甲醚燃料电池的工作原理如图1所示.该电池工作时,a电极的反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+.(3)一种“碳捕捉”技术为:将含CO2的工业尾气通过NaOH溶液,在所得溶液中加CaO,充分反应后过滤,滤渣高温分解得到的高浓度CO2可用于制备甲醇等.该技术电可以循环使用的物质为氧化钙和氢氧化钠.(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图2所示.在0~30小时内,CH4的半均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)、和v(Ⅲ)、从大到小的顺序为v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ).
科目:高中化学
(1)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图1所示(实线).图中数据a(1,6)代表的意思是:在l&min时H2的物质的量是6mol.①下列时间段平均反应速率最大的是A,最小的是D.A.0~1min&&&&B.1~3min&&&&C.3~8min&&&&D.8~11min②仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验改变的条件是升高温度,曲线Ⅱ对应的实验改变的条件是增大压强或者是增大CO2浓度.(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图2所示.在0~30h内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)从大到小的顺序为v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ).反应开始后的12小时内,在第Ⅱ种催化剂的作用下,收集的CH4最多.
科目:高中化学
(2011?广东)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(I,II,III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示.(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ从大到小的顺序为VⅢ>VⅡ>VⅠ;反应开始后的12小时内,在第Ⅱ种催化剂的作用下,收集的CH4最多.(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206kJ?mol-1①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)(3)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1写出由CO2生成CO的热化学方程式CO2(g)+3H2O(g)═2O2(g)+CO(g)+3H2(g)△H=+1008 kJ?mol-1.
科目:高中化学
利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4的产量随光照时间的变化如图1所示.(1)在O?30小时内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)由大到小的顺序为;反应开始后的15小时内,在第种催化剂的作用下,收集的CH4最多.(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H=+206kJ.mol-1.将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10mol,CH4的平衡转化率为91%,则此温度下该反应的平衡常数为&(计算结果取整数).(3)该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为.(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H<0合成甲醇,在230℃?270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图2.①270℃的实验结果所对应的曲线是&(填字母);②230℃时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是&(填字母).A.1?1.5&&&B.2.5?3&&C.3.5?4.5(5)某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为.
科目:高中化学
利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I,II,III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图13所示。&&&&&&&&&&
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ从大到小的顺序为&&&&&&&& &;
反应开始后的12小时内,在第
&&&&&种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206 kJ•mol-1
将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)& △H=-802kJ•mol-1
&写出由CO2生成CO的热化学方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&请选择年级高一高二高三请输入相应的习题集名称(选填):
科目:高中化学
(2010?上海)据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实.2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)&&下列叙述错误的是(  )A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
科目:高中化学
(1)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环.如:①6CO2+6H2OC6H12O6+6O2②CO2+CH4CH3COOH③2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O对以上反应的叙述,正确的是AB.(填序号)A.最节能的是反应①B.反应②的原子利用率为100%C.反应②中的两种反应物都是可再生的天然物质D.反应③是目前工业生产乙烯的最主要方法(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如图所示,试回答下列问题:①15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性(与NH3溶于水的原理相似),上述合成线路中用作CO2吸收剂.用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-.②CH3OH(l)、H2(g)的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ?mol-1、△H=-285.8kJ?mol-1,写出工业上以CO2(g)、H2(g)合成CH3OH(l)的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l),△H=-131.9KJ/mol.③据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇也已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g),该反应的△S<(填“>”、“=”或“<”)0,根据反应可自发进行,推得该反应的△H<(填“>”、“=”或“<”)0.
科目:高中化学
在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如图所示,试回答下列问题:(1)该合成路线对于环境保护的价值在于有利于防止温室效应.(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂.用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-.(3)CH3OH(l)、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol.(4)据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇也已成为现实.2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列叙述正确的是acd.a.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率b.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应c.充入大量CO2气体可提高H2的转化率d.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率.
科目:高中化学
据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g)?(g)+3H2O(g).&下列叙述正确的是(  )A、当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态B、当平衡向正方向移动时,平衡常数一定增大C、增大压强,可提高CO2和H2的转化率D、相同条件下,2mol氢原子所具有的能量等于1&mol氢分子所具有的能量
科目:高中化学
来源:学年海南省琼海市高三第一学期教学质量监测(三)化学试卷
题型:选择题
据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)&
下列叙述错误的是
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应&
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率

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