試卷征集
加入會(huì)員
操作視頻

我國(guó)科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的人工合成,關(guān)鍵的一步是利用化學(xué)催化劑將高濃度CO2還原成CH3OH。CO2催化加氫制CH3OH的反應(yīng)體系中,發(fā)生的主要反應(yīng)如下。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH+H2O(g)ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH3
回答下列問題:
(1)已知上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系為:lnK1=x+
A
T
,lnK2=y+
B
T
,lnK3=z+
C
T
(x、y、z、A、B、C均為常數(shù),A、C均大于零,B小于零)。則反應(yīng)Ⅰ的活化能Ea(正)
Ea(逆),
Δ
H
1
Δ
H
3
的數(shù)值范圍是
0~1
0~1
。
(2)反應(yīng)Ⅰ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。已知:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對(duì)總能量;TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。菁優(yōu)網(wǎng)
則反應(yīng)歷程中決速步驟的反應(yīng)方程式為
HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+
3
2
H2(g)
HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+
3
2
H2(g)
。
(3)在催化劑作用下,將1molCO2和2molH2的混合氣體充入一恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),達(dá)平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率和容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度變化如圖。

菁優(yōu)網(wǎng)
①250℃后,隨溫度升高,平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量幾乎不變的原因是
當(dāng)溫度高于250℃時(shí),以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?,反?yīng)Ⅱ前后氣體分子數(shù)相等,反應(yīng)Ⅱ的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量幾乎不變
當(dāng)溫度高于250℃時(shí),以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?,反?yīng)Ⅱ前后氣體分子數(shù)相等,反應(yīng)Ⅱ的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量幾乎不變
。
②T℃時(shí),反應(yīng)的初始?jí)簭?qiáng)為p0,平衡時(shí)甲醇的選擇性(生成甲醇消耗的CO2在CO2總消耗量中占比)為
60%
60%
,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=
100
27
p
2
0
100
27
p
2
0
(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù))。若再向密閉容器中通入CO2和H2O(g),使二者分壓均增大0.1p0,則H2的轉(zhuǎn)化率
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”)。

【答案】<;0~1;HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+
3
2
H2(g);當(dāng)溫度高于250℃時(shí),以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?,反?yīng)Ⅱ前后氣體分子數(shù)相等,反應(yīng)Ⅱ的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量幾乎不變;60%;
100
27
p
2
0
;不變
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/6/27 10:35:59組卷:63引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.工業(yè)上常用天然氣作為制備CH3OH的原料.已知:
    ①CH4(g)+O2(g)?CO(g)+H2(g)+H2O(g)△H=-321.5kJ/mol
    ②CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+250.3kJ/mol
    ③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.0kJ/mol
    (1)CH4(g)與O2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式為
     

    (2)向VL恒容密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2,在不同壓強(qiáng)下合成甲醇.CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①壓強(qiáng)P1
     
    P2(填“<”、“>”或“=”)
    ②在100℃、P1壓強(qiáng)時(shí),平衡常數(shù)為
     
    (用含a、V的代數(shù)式表示).
    (3)如圖2所示是甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)結(jié)構(gòu)示意圖,Pt(a)電極通入的M為
     
    ,電極反應(yīng)式是
     
    .若用該電池電解CuSO4溶液,當(dāng)?shù)玫?.2g銅時(shí),參加反應(yīng)的氣體N的體積應(yīng)為
     
    L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).

    發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:9引用:4難度:0.3
  • 2.將E(s)和F(g)加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(s)+4F(g)?G(g)已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示。下列說法正確的是( ?。?br />
    溫度/℃ 25 230
    平衡常數(shù) 5×104 1.9×10-5

    發(fā)布:2024/11/17 14:30:2組卷:11引用:4難度:0.7
  • 3.已知反應(yīng):2SO2 (g)+O2(g)?2SO3(g)  ΔH<0。某溫度下,將2molSO2和1molO2置于10L密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡后,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖甲所示。則下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/17 12:0:1組卷:19引用:3難度:0.6
小程序二維碼
把好題分享給你的好友吧~~
APP開發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司 | 應(yīng)用名稱:菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本:4.8.2  |  隱私協(xié)議      第三方SDK     用戶服務(wù)條款廣播電視節(jié)目制作經(jīng)營(yíng)許可證出版物經(jīng)營(yíng)許可證網(wǎng)站地圖本網(wǎng)部分資源來源于會(huì)員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯版權(quán),請(qǐng)立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個(gè)工作日內(nèi)改正