甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。以CO2和H2為原料生產(chǎn)甲醇時(shí),同時(shí)發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58.0kJ?mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.0kJ?mol-1
(1)上述兩個(gè)反應(yīng)中,在熱力學(xué)上趨勢(shì)較大的是 ⅠⅠ(填反應(yīng)代號(hào))。
(2)如圖1中表示反應(yīng)II平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 bb(填曲線標(biāo)記字母),其判斷依據(jù)是 反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動(dòng),平衡常數(shù)增大反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動(dòng),平衡常數(shù)增大。
(3)CO和H2反應(yīng)也可生成氣態(tài)甲醇。相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | H-H | C-O | C≡O(shè) | H-O | C-H |
E/(kJ?mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
413
413
。②CO和H2生成甲醇的反應(yīng),體系總壓強(qiáng)為P MPa恒定,在溫度T時(shí),起始
n
(
CO
)
n
(
H
2
)
1
2
4
p
2
4
p
2
(4)某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2。在相同壓強(qiáng)下,發(fā)生I、II兩個(gè)反應(yīng),經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2、圖3所示:
①有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
D
D
。A.使用催化劑1
B.增大CO2和H2的初始投料比
C.使用催化劑2
D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度
②在催化劑2的作用下,543 K時(shí),CO的選擇性(CO2轉(zhuǎn)化為CO的體積百分比)為
26%
26%
,H2的轉(zhuǎn)化率為 11%
11%
(保留兩位有效數(shù)字)。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】Ⅰ;b;反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動(dòng),平衡常數(shù)增大;413; (MPa)-2;D;26%;11%
4
p
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:1難度:0.4
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1.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>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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=
(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(yáng)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 -
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:162引用:26難度:0.3
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