目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为: 。
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1.2 |
3 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度 (填字母)。
A.="0.8" mol·L-1 B.=1.4mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是 (填字母)。
A.0.6 mol 1.0 mol 0.5 mol 1.0 mol
B.0.6 mol 2.0 mol 0 mol 0 mol
C.1.0 mol 2.0 mol1.0 mol2.0 mol
D.0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 1.5 mol
(3)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。