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當今研發(fā)二氧化碳利用技術降低空氣中二氧化碳含量成了研究熱點。
Ⅰ.二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體CO2,總反應可表示為:
CO2(g)+3H2(g)?H2O(g)+CH3OH(g)ΔH
該反應一般認為通過如下步驟來實現(xiàn):
①CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=41kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-90kJ/mol
(1)ΔH=
-49
-49
kJ/mol。
(2)一定條件下,向體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol,反應①的平衡常數(shù)為
a
+
b
?
b
1
-
a
-
b
?
3
-
3
a
-
b
a
+
b
?
b
1
-
a
-
b
?
3
-
3
a
-
b
(用含a,b的代數(shù)式表示)。
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(3)總反應CO2(g)+3H2(g)?H2O(g)+CH3OH(g)在Ⅰ、Ⅱ兩種不同催化劑作用下建立平衡過程中,CO2的轉化率[a(CO2)]隨時間(t)的變化曲線如圖1?;罨埽哼^程Ⅰ
過程Ⅱ(填“<”,“>”,),t2時刻改變了某一反應條件,下列說法正確的是
AC
AC
。
A.恒溫恒壓,t2時刻通入惰性氣體
B.恒溫恒容,t2時刻通入一定量氫氣
C.n點的v(正)一定大于m點的v(逆)
D.t2時刻,可能是移走了一部分水蒸氣
Ⅱ.(4)以CO2和NH3為原料合成尿素[CO(NH22]是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(均自發(fā)進行)可表示:
反應Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s)ΔH1
反應Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)ΔH2
反應Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g)ΔH3
某研究小組為探究反應Ⅲ影響CO2轉化率的因素,在其它條件一定時,圖2為CO2轉化率受溫度變化影響的曲線。當溫度高于T℃后,CO2轉化率變化趨勢如圖所示,其原因是
溫度高于T℃時,反應達到平衡狀態(tài),因為反應Ⅲ為自發(fā)反應,而△S<0,則反應ΔH3<0,即該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉化率降低
溫度高于T℃時,反應達到平衡狀態(tài),因為反應Ⅲ為自發(fā)反應,而△S<0,則反應ΔH3<0,即該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉化率降低
。(不考慮催化劑活性變化)
(5)在某恒定溫度下,將NH3和CO2物質的量之比按2:1充入一體積為10L的密閉容器中(假設容器體積不變,生成物的體積忽略不計且只發(fā)生反應Ⅰ),經(jīng)15min達到平衡,各物質濃度的變化曲線圖3所示。若保持平衡的溫度和體積不變,25min時再向該容器中充入2molNH3和1molCO2,在40min時重新達到平衡,請在如圖3中畫出25-50min內CO2的濃度變化趨勢曲線。
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。

【答案】-49;
a
+
b
?
b
1
-
a
-
b
?
3
-
3
a
-
b
;<;AC;溫度高于T℃時,反應達到平衡狀態(tài),因為反應Ⅲ為自發(fā)反應,而△S<0,則反應ΔH3<0,即該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉化率降低;菁優(yōu)網(wǎng)
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/5 5:0:2組卷:20引用:1難度:0.4
相似題
  • 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。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
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    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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    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,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 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
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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