我國科學(xué)家合成高選擇性光催化劑,在溫和條件下利用CO2合成CH3CHO:
反應(yīng)1:2CO2(g)+5H2(g)?CH3CHO(g)+3H2O(g)△H1=-170kJ?mol-1
反應(yīng)2:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H2=-178kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)2CH4(g)+H2(g)?CH3CHO(g)+3H2(g)ΔH=+186+186kJ?mol-1。
(2)一定溫度下,在剛性密閉容器中充入一定量CO2和H2,發(fā)生反應(yīng)1。
①下列情況表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是 DD(填標號)。
A.混合氣體密度保持不變
B.CO2(g)消耗速率和H2O(g)生成速率之比為2:3
C.CH3CHO(g)、H2O(g)的濃度之比保持不變
D.混合氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變
②達到平衡之后,其他條件不變僅改變下列一個條件,能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的是 CC(填標號)。
A.增大CO2濃度
B.充入惰性氣體
C.降低溫度
D.加入高效催化劑
(3)已知:反應(yīng)2CO2(g)+5H2(g)?CH3CHO(g)+3H2O(g)生成CH3CHO的凈反應(yīng)速率為v凈=k正c2(CO2)?c5(H2)-k逆c(CH3CHO)?c3(H2O)(k正、k逆分別表示正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān))。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與k正、k逆的關(guān)系式為 k正k逆=Kk正k逆=K。k正、k逆的負對數(shù)用pk表示,與溫度(T)關(guān)系如圖1所示。其中代表pk正與T關(guān)系的直線是 cc(填標號),判斷理由是 正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,平衡常數(shù)K減小,即k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,平衡常數(shù)K減小,即k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)。
(4)一定溫度下,在剛性密閉容器中充入1molCO2(g)和xmolH2(g),僅發(fā)生反應(yīng)1,測得平衡體系中CH3CHO的體積分數(shù)(φ)與x關(guān)系如圖2所示。在e、f、g、h4點中,CH3CHO產(chǎn)率最高的是 hh(填字母),f點對應(yīng)體系中H、O原子個數(shù)比接近 5:25:2。
(5)一定溫度下,在剛性密閉容器中充入2molCO2和5molH2,發(fā)生反應(yīng)1和2,達到平衡時測得CH3CHO的選擇性為80%,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為45%,總壓強為560kPa。反應(yīng)1的平衡常數(shù)Kp=40×14031102×260540×14031102×2605(只列計算式,不帶單位)。[已知:CH3CHO的選擇性=n(CH3CHO)n(CH3CHO)+n(CH4)×100%分的分壓計算的平衡常數(shù)為Kp,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)]
k
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CHO
)
n
(
C
H
3
CHO
)
+
n
(
C
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4
)
【答案】+186;D;C;=K;c;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,平衡常數(shù)K減小,即k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);h;5:2;
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【解答】
【點評】
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:2024/4/20 14:35:0組卷:76引用:7難度:0.4
相似題
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1.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(yīng)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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(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
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(yīng)式為發(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:60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:163引用:26難度:0.3
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