研究CO
2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义.
(1)已知石墨的标准燃烧热为y kJ?mol
-1,1.2g石墨在1.68L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量.则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为
C(s)+
O
2(g)=CO(g)△H=-
kJ?mol
-1C(s)+
O
2(g)=CO(g)△H=-
kJ?mol
-1,
(2)高温时,用CO还原MgSO
4可制备高纯MgO.
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO
2和SO
3,此时反应的化学方程式是
CO+2MgSO
42MgO+CO
2+SO
2+SO
3CO+2MgSO
42MgO+CO
2+SO
2+SO
3.
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
.
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO
2转化为甲醇的热化学方程式为:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
①该反应的平衡常数表达式为K=
| C(CH3OH)C(H2O) |
| C(CO2)C3(H2) |
| C(CH3OH)C(H2O) |
| C(CO2)C3(H2) |
.
②取五份等体积CO
2和H
2的混合气体(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,测得甲醇的体积分数φ(CH
3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO
2转化为甲醇反应的
△H
<
<
(填“>”“<”或“=”)0.
③在两种不同条件下发生反应,测得CH
3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K
Ⅰ>
>
K
Ⅱ(填“>”“<”或“=”).
④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡.
| 容 器 |
甲 |
乙 |
反应物 投入量 |
1molCO2 3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为
0.4<n(c)≤1mol
0.4<n(c)≤1mol
.
