Δ面對全球變暖以及日益嚴重的能源危機,尋找新興能源是科學工作者研究的重要課題,我國也力爭于2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和??茖W家研究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。
I.已知:
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-akJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH=-bkJ?mol-1
(1)則CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=(-32b+12a)(-32b+12a)(用含a、b的代數(shù)式表示)kJ?mol-1。
II.制備甲醇的有關(guān)化學反應以及在不同溫度下的化學平衡常數(shù)K如表所示:
3
2
1
2
3
2
1
2
化學反應 | 平衡 常數(shù) |
溫度/K | ||
770 | 970 | 1070 | ||
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.5 | 0.2 |
②H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2 | K2 | 1.2 | 1.7 | 2.5 |
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3 | K3 | m | n | q |
(2)根據(jù)表格中K2的數(shù)據(jù)可知,ΔH2
大于
大于
(填“大于”或“小于”)0。(3)m=
3
3
。(4)T1K下,將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得H2的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示。請回答下列問題:
①0~3min內(nèi),v(CO2)=
0.3
0.3
mol?L-1?min-1,反應達到平衡時,容器內(nèi)CH3OH的體積分數(shù)為 20%
20%
。②平衡常數(shù)K=
0.5
0.5
_L2?mol-2,T1=1070
1070
K。③下列敘述能說明該反應達到平衡的是
ac
ac
(填標號)。a.容器內(nèi)壓強不再改變
b.容器內(nèi)氣體的密度不再改變
c.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
d.容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
④生產(chǎn)中,欲提高CH3OH的平衡產(chǎn)率可采取的措施有
適當降低溫度或增大二氧化碳濃度或及時分離出甲醇
適當降低溫度或增大二氧化碳濃度或及時分離出甲醇
(任寫一條)。【考點】化學平衡的計算.
【答案】(-b+a);大于;3;0.3;20%;0.5;1070;ac;適當降低溫度或增大二氧化碳濃度或及時分離出甲醇
3
2
1
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:1難度:0.5
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1.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(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=
(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(zhuǎn)化率為
(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(guān)系如圖所示。
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
②若只改變一個反應條件使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
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。陽極的電極反應式為發(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: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)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(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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