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以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。

化学试题 05-04
以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2,可通过二氧化碳甲醇化再利用。请回答:
1.已知:2Al2O3(s)=4Al(g)+3O2(g)△H1=+3 351kJ•mol﹣1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=﹣221kJ•mol﹣1
2Al(g)+N2(g)=2AlN(s)△H3=﹣318kJ•mol﹣1
则碳热还原Al2O3合成氮化铝的总热化学方程式为  

2.在常压,Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO2的转化率、CH4和CO的选择性随温度的变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4和CO的百分比)。
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2
 
①下列说法不正确的是  (填序号)。
A.△H1小于零
B.温度可影响产物的选择性
C.CO2的平衡转化率随温度升高先增大后减少
D.其他条件不变将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,可提高CO2的平衡转化率
②350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器的体积为VL.则该温度下反应Ⅰ的平衡常数为
 _______   (用a、V表示)。
③350℃时,CH4的物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出400℃时,0~t1时间段内,CH4的物质的量随时间的变化曲线。
 
3.CO2和H2在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),平衡常数K=.在容积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,恒温恒容时达到平衡。相同条件下,在另一个2 L的密闭容器中充入a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH、d mol H2O(g),要使两容器达到相同的平衡状态,且起始时反应逆向进行,则d的取值范围为  
4.研究表明,CO2可以在硫酸溶液中用情性电极电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式为  

答案:1. 3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)△H=△H1× +△H2× +△H3=+1026kJ•mol﹣1
2. CD                  
3. 1<d<2
4. CO2+6H++6e﹣═CH3OH+H2O
解析

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