甲醇是一種可再生能源,具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景,可由CO2和H2合成CH3OH。請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知101kPa和298K時(shí)一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱(由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng),稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱)數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì) | H2(g) | CO2(g) | CH3OH(g) | H2O(g) |
Δ f H θ m |
0 | -393.5 | -201 | -241.8 |
-49.3
-49.3
kJ?mol-1,該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是 低溫自發(fā)
低溫自發(fā)
。(填“高溫自發(fā)”“低溫自發(fā)”或“任何溫度下都自發(fā)”)②按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同催化劑作用下,反應(yīng)tmin時(shí),CH3OH的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示,下列說法正確的是
BC
BC
。(填標(biāo)號(hào))A.使用催化劑Ⅰ時(shí),d點(diǎn)已達(dá)到平衡
B.T3的平衡常數(shù)K大于T4的平衡常數(shù)K
C.若a點(diǎn)時(shí),v(H2)正=3v(CH3OH)逆,則此條件下反應(yīng)已達(dá)到最大限度
D.c點(diǎn)轉(zhuǎn)化率比a點(diǎn)低的原因一定是催化劑活性降低
(2)由CO2和H2合成CH3OH的反應(yīng)過程如下:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1>0
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2<0
按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同壓強(qiáng)下,測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖A、B所示。
圖B縱坐標(biāo)表示的是
CO2平衡轉(zhuǎn)化率
CO2平衡轉(zhuǎn)化率
,壓強(qiáng):p1>
>
p2(填“>”“=”或“<”)。(3)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組用CO和H2模擬工業(yè)合成甲醇,在1L的恒容密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2,加入合適催化劑后在某溫度下開始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:
反應(yīng)時(shí)間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
壓強(qiáng)/MPa | 25.2 | 21.6 | 19.0 | 17.4 | 16.8 | 16.8 |
0.05mol/(L?min)
0.05mol/(L?min)
。②該條件下,反應(yīng)CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)Kp為
70.56
70.56
(Kp指用平衡分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算的平衡常數(shù),分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×P總)。【答案】-49.3;低溫自發(fā);BC;CO2平衡轉(zhuǎn)化率;>;0.05mol/(L?min);70.56
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/21 5:0:8組卷:10引用:2難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
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(2)T1℃時(shí),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(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(gè)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(qiáng)
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(jìn)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( ?。?/h2>
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3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)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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