“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對CO2創(chuàng)新利用的研究。
（1）已知：①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g） ΔH=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g） ΔH=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g） ΔH=-171kJ?mol-1
寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O（g）的熱化學(xué)方程式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH=-162kJ?mol-1CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH=-162kJ?mol-1。
（2）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，在容積為2L的密閉容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間的變化如圖所示：
①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.1125mol?L-1?min-10.1125mol?L-1?min-1。
②下列措施一定不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是 ACDACD（選填編號）。
A．在原容器中再充入1molCO2
B．在原容器中再充入1molH2
C．在原容器中再充入1mol氦氣
D．使用更有效的催化劑
E．縮小容器的容積
F．將水蒸氣從體系中分離
（3）煤化工通常研究不同條件下CO轉(zhuǎn)化率以解決實(shí)際問題。已知在催化劑存在條件下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨p（H2O）p（CO）及溫度變化關(guān)系如圖所示：
①上述反應(yīng)的逆反應(yīng)方向是 吸熱吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；
②對于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡分壓（pB）代替平衡濃度（cB）也可以表示平衡常數(shù)（記作Kp），則該反應(yīng)的Kp的表達(dá)式為 Kp=p（CO2）?p（H2）p（CO）?p（H2O）Kp=p（CO2）?p（H2）p（CO）?p（H2O），提高p（H2O）p（CO），則Kp不變不變（填“變大”、“變小”或“不變”）。使用鐵鎂催化劑的實(shí)際工業(yè)流程中，一般采用400℃左右、p（H2O）p（CO）=3～5，采用此條件的原因可能是 催化劑的活性溫度在400℃左右；且投料比p（H2O）p（CO）=3～5時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率較高，成本小催化劑的活性溫度在400℃左右；且投料比p（H2O）p（CO）=3～5時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率較高，成本小。
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
p
（
C
O
2
）
?
p
（
H
2
）
p
（
CO
）
?
p
（
H
2
O
）
p
（
C
O
2
）
?
p
（
H
2
）
p
（
CO
）
?
p
（
H
2
O
）
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素；熱化學(xué)方程式．
【答案】CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH=-162kJ?mol-1；0.1125mol?L-1?min-1；ACD；吸熱；Kp=；不變；催化劑的活性溫度在400℃左右；且投料比=3～5時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率較高，成本小
p
（
C
O
2
）
?
p
（
H
2
）
p
（
CO
）
?
p
（
H
2
O
）
p
（
H
2
O
）
p
（
CO
）
【解答】
【點(diǎn)評】
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：19引用：1難度：0.5
相似題
-
1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴(kuò)大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應(yīng)式為．
②工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5