Question

【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用具有重要的社會意義。回答下列問題：

I.CO可用于高爐煉鐵，已知：

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H1=akJ/mol

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=bkJ/mol

則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的△H=__kJ/mol。

Ⅱ.某溫度下，在容積為2L的密閉容器中投入8molCO2(g)、16molH2(g)發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，15min后達(dá)到平衡，此時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則

①0~15min內(nèi)用二氧化碳表示平均反應(yīng)速率v（CO2）=__，

②計算此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。

Ⅲ.捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。目前NH3和(NH4)2CO3等物質(zhì)已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑。

（1）下列物質(zhì)中能作為CO2捕獲劑的是__。

A.Na2CO3 B.NaOH C.CH3CH2OH D.NH4Cl

（2）用(NH4)2CO3捕碳的反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)+H2O(1)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)。為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充人一定量的CO2氣體，保持其它初始實驗條件不變，分別在不同溫度下，經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度，得到趨勢圖：

b、c、d三點的平衡常數(shù)Kb、Kc、Kd從大到小的順序為__。

Answer 1

【答案】 0.2mol/(L·min) 1.8 AB Kb>Kc>Kd

【解析】

I.CO可用于高爐煉鐵，已知：①Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol，②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=bkJ/mol，則1/3[①+②]得反應(yīng)；

II.設(shè)反應(yīng)的CO2為Xmol，

CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

起始量（mol/L）4 8 0 0

變化量（mol/L）X X X X

平衡量（mol/L）4-X 8-X X X

由15min后達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%，所以=75%,所以X=3mol/L，再利用公式可求v(CO2)，平衡常數(shù)K；

III.(1)根據(jù)捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。A.Na2CO3、B.NaOH均能和CO2反應(yīng)，可以用作工業(yè)捕碳劑，而C.CH3CH2OH、D.NH4Cl均不能和CO2反應(yīng)，故不可以用作工業(yè)捕碳劑；

(2)根據(jù)圖像該化學(xué)反應(yīng)隨溫度的升高，平衡逆向移動，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，b、c、d三點溫度逐漸升高，所以b、c、d三點的平衡常數(shù)K b >K c>Kd。

I.CO可用于高爐煉鐵，已知：①Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol，②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=bkJ/mol，則1/3[①+②]得反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)的△H= kJ/mol，故答案為：；

II.①設(shè)反應(yīng)的CO2為Xmol，

CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

起始量（mol/L）4 8 0 0

變化量（mol/L）X X X X

平衡量（mol/L）4-X 8-X X X

由15min后達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%，所以=75%,所以X=3mol/L， 015 min CO2平均反應(yīng)速率為v(CO2)= 3mol/L15min= 0.2mol/(L·min)，故答案為：0.2mol/(L·min)；

②上述條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=32(15)=1.8，故答案為：1.8；

III. (1) 根據(jù)捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。A. Na2CO3、B. NaOH均能和CO2span>反應(yīng)，可以用作工業(yè)捕碳劑，而C. CH3CH2OH、D. NH4Cl均不能和CO2反應(yīng)，故可以用作工業(yè)捕碳劑。所以答案：AB；

(2)根據(jù)圖像該化學(xué)反應(yīng)隨溫度的升高，平衡逆向移動，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，b、c、d三點溫度逐漸升高，所以b、c、d三點的平衡常數(shù)K b >K c>Kd，所以答案：K b >K c>Kd。