1、【 精品教育资源文库 】 第七章 第 29讲 考点一 1 (1)硝酸铵加热分解可得到 N2O 和 H2O。 250 时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为 _NH4NO3 250 N2O 2H2O _，平衡常数表达式为 _K c(N2O) c2(H2O)_；若有 1 mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为 _4_mol。 (2)已知 t 时，反应 FeO(s) CO2(g)的平衡常数 K 0.25。 t 时，反应达到平衡时 n(CO) n(CO2) _41 _。 若在 1 L密闭容器中加入 0.02 mol FeO(s)，并通入 x mol CO， t 时反应达到平衡。此
2、时 FeO(s)的转化率为 50%，则 x _0.05_。 2 (2016 浙江卷 )催化还原 CO2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在 Cu/ZnO催化剂存在下， CO2和 H2可发生两个平行反应，分别生成 CH3OH和 CO。反应的热化学方程式如下： CO2(g) 3H2 3OH(g) H2O(g) H1 53.7 kJmol 1 CO2(g) H2 H2O(g) H2 某实验室控制 CO2和 H2的初始投料比为 12.2 ，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据： T/K 催化剂 CO2转化率 /% 甲醇选择性 /% 543 Cat.1 12.3 42.3 5
3、43 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 备注 Cat.1： Cu/ZnO 纳米棒； Cat.2： Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的 CO2中生成甲醇的百分比。 已知： CO 和 H2的标准 燃烧热分别为 283.0 kJmol 1和 285.8 kJmol 1； H 2O(l)=H2O(g) H3 44.0 kJmol 1。 请回答 (不考虑温度对 H的影响 )： (1)反应 的平衡常数表达式 K c 3 c 2c2 c32；反应 的 H2 _41.2_kJmol 1。 (2)有利于提高 CO2转化为 CH3
4、OH平衡转化率的措施有 _CD_(填字母 )。 A使用催化剂 Cat.1 【 精品教育资源文库 】 B使用催化剂 Cat.2 C降低反应温度 D 投料比不变，增加反应物的浓度 E增大 CO2和 H2的初始投料比 (3)表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对 CO2转化成 CH3OH 的选择性有显著的影响，其原因是 _表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应 1的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响 _。 (4)在图中分别画出反应 在无催化剂、有 Cat.1 和有 Cat.2 三种情况下 “ 反应过程 能量 ” 示意图。 如图所示 (5)研究证实， CO2也可在酸性水
5、溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 _阴 _极，该电极的反应式是 _CO2 6H 6e =CH3OH H2O_。 解析 (1)反应 CO2(g) H2 H2O(g)的 H H2标准燃烧热 CO 标准燃烧热 H3 285.8 kJmol 1 283.0 kJmol 1 44.0 kJmol 1 41.2 kJmol 1。 (2)使用催化剂对化学平衡移动没有影响；降低温度平衡正向移动，有利于提高 CO2的转化率；增加反应物浓度平衡正向移动，也有利于提高 CO2的转化率；增大 CO2与 H2的初始投料比，能提高 H2的转化率， CO2的转化率降低。 (4)综 合表中 CO2转化率和甲醇选择性数据可知， Cat.2的催化效率比 Cat.1的高，故 Cat.2能更好地降低反应 的活化能。 (5)CO2转化为 CH3OH 是还原反应，所以在阴极上发生，相应的电极反应式为 CO2 6H 6e =CH3OH H2O。
