近期我國科學(xué)家利用CO2合成了淀粉,其中最關(guān)鍵步驟是CO2與H2合成CH3OH。該步驟同時發(fā)生下列反應(yīng):
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-50.0kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.10kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)對于反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH=-91.1-91.1kJ?mol-1。
(2)恒溫下,CO2和H2在恒容密閉容器發(fā)生反應(yīng)①②,下列能表明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的有 BCBC(填標號)。
A.每斷裂1molH-H鍵,同時生成1molO-H鍵
B.混合氣體的壓強不變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
D.n(CH3OH)n(CO2)=1
(3)向恒壓密閉容器中通入3molH2和1molCO2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。(已知:CH3OH的平衡產(chǎn)率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始×100%)
溫度高于500K時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因是 反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。
(4)一定溫度和壓強下,在密閉容器中充入一定量的CO2和H2進行模擬實驗。各組分的相關(guān)信息如表:
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
3
OH
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
物質(zhì) | CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O |
n(投料)/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0.3 |
n(平衡)/mol | 0.1 | 0.3 | y | 0.3 |
0.1
0.1
;CO2的轉(zhuǎn)化率為 80%
80%
。(5)以CO2為原料,“三步法”合成葡萄糖是一種新技術(shù)。在第二步電解CO合成CH3COOH的過程中,采用新型可傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì),其工藝如圖所示。
陰極主要反應(yīng)的電極方程式為
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
。電解時,在陰極可能產(chǎn)生的氣體副產(chǎn)物(單質(zhì))是 H2
H2
(填化學(xué)式)。【答案】-91.1;BC;反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大;0.1;80%;2CO+4e-+4H+=CH3COOH;H2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/31 8:0:9組卷:64引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
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(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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