Question

歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變暖，使得對(duì)如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

（1）近年來，我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

__C+__K₂Cr₂O₇+__      →__CO₂↑+ __K₂SO₄ + __Cr₂(SO₄)₃+__H₂O

請(qǐng)完成并配平上述化學(xué)方程式。

（2）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）  △H₁＝－116 kJ·mol^-1

①下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是  _______；

A．隨時(shí)將CH₃OH與反應(yīng)混合物分離       B．降低反應(yīng)溫度

C．增大體系壓強(qiáng)                       D．使用高效催化劑

②已知： △H₂＝－283 kJ·mol^-1

 △H₃＝－242 kJ·mol^-1

則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO ₂和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為          ；

③在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下不同的H₂和CO的起始組成比（起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答:

ⅰ）在上述三種溫度中，曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是                   

ⅱ）利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO（g）+ 2H₂（g）  CH₃OH（g）的平衡常數(shù)K =              。

 

Answer 1

【答案】

（1）3、2、8H₂SO₄、3、2、2、8

（2）① CD  ②CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g)△H＝－651 kJ·mol^-1 ③270℃  4

【解析】

試題分析：（2）③此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，轉(zhuǎn)化率越低。

CO（g）+ 2H₂（g）  CH₃OH（g）

始（mol·L^－1)    1         1.5           0

轉(zhuǎn)化（mol·L^－1)  0.5        1            0.5

平衡（mol·L^－1)  0.5       0.5           0.5

K=0.5/0.5×0.5²=4

考點(diǎn)：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素等相關(guān)知識(shí)。