“一碳化學(xué)”是指研究分子中只含有一個(gè)碳原子的化合物為原料合成一系列化工產(chǎn)品的化學(xué)。研究和深度開(kāi)發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
(1)CO2和H2在催化劑作用下可發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.5kJ?mol-1
Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g)?CH3OH(g)+4H2O(g)ΔH=+37.1kJ?mol-1
在壓強(qiáng)、CO2、H2的起始投料一定的條件下,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OH的選擇性隨溫度的變化如圖所示。
已知:CH3OH的選擇性=CH3OH的物質(zhì)的量反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量×100%。
其中表示平衡時(shí)CH3OH的選擇性的曲線是 ②② (填“①”或“②”);溫度高于280℃時(shí),曲線①隨溫度升高而升高的原因是 高于280℃,以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?,反?yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率升高高于280℃,以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹鳎磻?yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率升高;為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OH的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為 BB (填標(biāo)號(hào))。
A.低溫、低壓
B.低溫、高壓
C.高溫、高壓
D.高溫、低壓
(2)對(duì)于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=+41.1kJ?mol-1,反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正p(CO)×p(H2O)-k逆p(CO2)×p(H2),其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),p為氣體的分壓。
①降低溫度,k正k逆 減小減小(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②在TK、101kPa下,按照n(CO):n(H2O)=1:1投料,待達(dá)到平衡,k正k逆=49,用氣體分壓表示的平衡常數(shù)Kp=4949。
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
×
100
%
k
正
k
逆
k
正
k
逆
=
4
9
4
9
4
9
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】②;高于280℃,以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹鳎磻?yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率升高;B;減??;
4
9
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:2難度:0.4
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發(fā)布:2024/12/30 3:0:4組卷:21引用:2難度:0.6 -
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容器溫度
(T1>T2)起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y 發(fā)布:2024/12/30 3:0:4組卷:34引用:2難度:0.6 -
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發(fā)布:2024/12/30 2:30:1組卷:76引用:4難度:0.5
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