(14分)研究CO
2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)已知石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為y kJ·mol
-1,1.2g石墨在1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,放出x kJ熱量。則石墨與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為
,
(2)高溫時(shí),用CO還原MgSO
4可制備高純MgO。
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO
2和SO
3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
。
②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為
。
圖1 圖2 圖3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO
2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
CO
2(g) +3H
2(g)

CH
3OH(g) +H
2O(g) △
H①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
。
②取五份等體積CO
2和H
2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH
3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO
2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的ΔH
(填“>” “<”或“=”)0。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH
3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K
Ⅰ K
Ⅱ(填“>” “<”或“=”)。
④一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式投入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
容 器
| 甲
| 乙
|
反應(yīng)物 投入量
| 1molCO2 3molH2
| a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
|
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,則c的取值范圍為
。