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為減少溫室效應(yīng),可將CO2轉(zhuǎn)化成其它可燃物質(zhì),如CH3OH等。探究CO2合成CH3OH的反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.5kJ?mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2=-92.4kJ?mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列問題:
(1)ΔH3=
+43.9
+43.9
kJ?mol-1
(2)已知:在一恒溫、恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。請(qǐng)回答:
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①達(dá)到平衡的時(shí)刻是
10
10
min(填“3”或“10”)。
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
ab
ab
。
a.容器壓強(qiáng)不變
b.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
c.v(CH3OH)=v(H2O)
d.c(CH3OH)=c(H2O)
③為了提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取
增大
增大
(填“增大”或“減小”)CO2濃度的措施。
④該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
5.3
5.3
。
⑤如圖表示在密閉容器中上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況,a時(shí)改變的條件可能是
升溫
升溫
;b時(shí)改變的條件可能是
減小生成物的濃度
減小生成物的濃度
。
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(3)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,回答下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
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其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖
(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?
p1、p2、p2
p1、p2、p2
;圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是
T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響
T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響
。
(4)為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為
C
C
(填字母代號(hào))。
A.高溫、高壓
B.高溫、低壓
C.低溫、高壓
D.低溫、低壓
(5)在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),當(dāng)溫度為850℃時(shí),K=1.0,某時(shí)刻測(cè)得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見表:
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
①此時(shí)上述的反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是
B
B
(填代號(hào))。
A.v(正)>v(逆)
B.v(正)<v(逆)
C.v(正)=v(逆)
D.無(wú)法判斷
②在700℃通過壓縮體積增大氣體壓強(qiáng),則該反應(yīng)中H2(g)的轉(zhuǎn)化率
不變
不變
(“增大”、“減小”或“不變”);工業(yè)生產(chǎn)中,通過此方法使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大以加快反應(yīng),卻意外發(fā)現(xiàn)H2(g)的轉(zhuǎn)化率也顯著提高,請(qǐng)你從平衡原理解釋其可能原因是:
壓強(qiáng)增大使水蒸氣液化,平衡向右移動(dòng)
壓強(qiáng)增大使水蒸氣液化,平衡向右移動(dòng)
。

【答案】+43.9;10;ab;增大;5.3;升溫;減小生成物的濃度;乙;p1、p2、p2;T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響;C;B;不變;壓強(qiáng)增大使水蒸氣液化,平衡向右移動(dòng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:3難度:0.7
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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=
     
    kJ?mol-1。
    (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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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。
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    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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.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
  • 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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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