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甲醇（CH3OH）可以由碳的氧化物和氫氣合成，主要反應(yīng)包括：
a.CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）ΔH1=-90.1kJ?mol-1
b.CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2=-49.0kJ?mol-1
c.CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）ΔH3
（1）ΔH3=
+41.1
+41.1
kJ?mol-1
（2）反應(yīng)a的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用（*）標注。
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寫出相對能量為-1.3eV時，對應(yīng)物質(zhì)M的化學式
H3CO*
H3CO*
；該反應(yīng)歷程中決速步驟的能壘為
0.8
0.8
eV。
（3）在恒溫（T/℃）容積可變的密閉容器中按體積比1：3充入CO2和H2，若只發(fā)生反應(yīng)b,反應(yīng)達到平衡時，H2體積分數(shù)x隨壓強p的變化如圖曲線a所示，則曲線
c
c
（填標號）表示了CH3OH的體積分數(shù)x隨壓強p的變化；點A、B均表示H2體積分數(shù)，則A點處v（正）
＜
＜
B點處v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。
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（4）在恒溫恒容（2L）的密閉容器中充入CO、CO2各1mol和一定量的氫氣發(fā)生上述a、b、c三個反應(yīng)，10min達到平衡狀態(tài)，生成（0.3molCH3OH和0.15molH2O。
①若升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
（填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。
②0～10min內(nèi)，平均每分鐘生成甲醇（CH3OH）
0.015
0.015
mol/L；若c反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則平衡時c（H2）=
0
.
075
K
mol/L
0
.
075
K
mol/L
（用含K的式子表達）。
【答案】+41.1；H3CO*；0.8；c；＜；減??；0.015；
0
.
075
K
mol/L
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/10/24 5:0:2組卷：5引用：2難度：0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1．甲烷是重要的氣體燃料和化工原料，由CH4制取合成氣（CO、H2）的反應(yīng)原理為CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH＞0。回答下列問題：
    （1）①當體系溫度等于TK時ΔH-TΔS=0，溫度大于T時ΔH-TΔS
     
    （填“＞”“＜”或“=”）0。
    ②在一定溫度下，恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列狀態(tài)表示反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的有
     
    （填標號）。
    A．v正（CH4）=v逆（H2O）
    B．氣體壓強不再變化
    C．單位時間每消耗1molCH4，同時產(chǎn)生3molH2
    D．CH4與H2的物質(zhì)的量之比為1：3
    （2）在體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCH4和1molH2O（g），在不同條件下發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），測得平衡時H2O（g）的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。
    ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式Kc=
     
    。
    ②若q點對應(yīng)的縱坐標為30，此時甲烷的轉(zhuǎn)化率為
     
    ，該條件下平衡常數(shù)Kc=
     
    （保留兩位有效數(shù)字）。
    發(fā)布：2024/10/24 2:0:1組卷：3引用：1難度：0.5
  • 2．苯乙烯是合成樹脂及合成橡膠等的重要單體，在催化劑作用下，由乙苯直接脫氫或氧化脫氫制備。
    反應(yīng)Ⅰ（直接脫氫）：C8H10（g）?C8H8（g）+H2（g）ΔH1＞0
    反應(yīng)Ⅱ（氧化脫氫）：2C8H10（g）+O2（g）?2C8H8（g）+2H2O（g）ΔH2＜0
    回答下列問題：
    （1）已知下列條件：
    共價鍵 C-C C-H C=C H-H
    鍵能/（kJ/mol） 347.7 413.4 615 436
    則反應(yīng)Ⅰ的ΔH1=
     
    。若該反應(yīng)的活化能E（正）為akJ?mol-1，則該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能E（逆）為
     
    。
    （2）對于反應(yīng)Ⅰ，保持溫度和壓強不變，向1L密閉容器中分別通入n（C8H10）：n（Ar）為3：1、1：1、1：3的混合氣體[n（C8H10）+n（Ar）=2mol]，直接脫氫過程中C8H10轉(zhuǎn)化率隨時間變化如圖所示。
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    ①充入Ar的目的是
     
    。
    ②0～12min內(nèi)，反應(yīng)速率最慢的混合氣對應(yīng)圖中曲線
     
    （填“a”、“b”或“c”），理由是
     
    。
    ③0～10min內(nèi)，曲線b中C8H8的平均反應(yīng)速率為
     
    mol/（L?min）。
    （3）在T1、T2溫度下，將2molC8H10（g）和1molO2（g）加入恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。測得C8H10的轉(zhuǎn)化率及體系內(nèi)的壓強隨時間的變化關(guān)系如圖所示（忽略溫度對壓強、催化劑的影響）。
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    ①T1
     
    T2（填“＞”或“＜”）。
    ②T2溫度下，反應(yīng)Ⅰ的分壓平衡常數(shù)Kp=
     
    （保留小數(shù)點后一位）kPa。
    發(fā)布：2024/10/24 0:0:2組卷：14引用：2難度：0.3
  • 3．CH3OH是一種綠色燃料，工業(yè)上制備CH3OH發(fā)生如下反應(yīng)：
    反應(yīng)1：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-49.5kJ/mol
    反應(yīng)2：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2=+41.2kJ/mol
    （1）n起始（CO2）：n起始（H2）=1：3的混合氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2，恒壓分別為1MPa、3MPa、5MPa下反應(yīng)達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率（α）（曲線a、b、c）以及3MPa時生成CH3OH、CO選擇性（S）的變化如圖1所示（選擇性為目標產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率）。
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    ①隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是
     
    。
    ②250℃時，反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=
     
    。
    （2）恒壓下，n起始（CO2）：n起始（H2）=1：3的混合氣體以一定流速通入分子篩膜反應(yīng)器（如圖2所示），反應(yīng)相同時間，測得甲醇選擇性隨溫度的變化如圖3所示。
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    ①隨溫度升高，平衡時CH3OH選擇性降低的原因是
     
    。
    ②溫度相同時，CH3OH選擇性的實驗值高于平衡值，其原因可能是
     
    。
    ③分子篩膜反應(yīng)器可提高CO2轉(zhuǎn)化率的原因是
     
    。
    （3）某甲醇燃料電池的工作原理如圖4所示。負極的電極反應(yīng)式為
     
    。
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    發(fā)布：2024/10/24 7:0:1組卷：13引用：1難度：0.4
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