綠色發(fā)展、生態(tài)保護(hù)成為中國展示給世界的一張新“名片”。CO、CO2的捕捉和利用是能源領(lǐng)域的一個重要研究方向，既可變廢為寶，又可減少碳的排放，有利于實現(xiàn)“碳中和”?；卮鹣铝袉栴}：
Ⅰ．二甲醚（CH3OCH3）被譽為“21世紀(jì)的清潔燃料”。用CO2催化加氫可以制取二甲醚：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH=-122.5kJ?mol-1。
（1）①該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能E1和逆反應(yīng)活化能E2的相對大小關(guān)系為 E1＜E2E1＜E2。
②Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓來表示的平衡常數(shù)，即將K表達(dá)式中平衡濃度用平衡分壓代替。已知該反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正p2（CO2）?p6（H2）-k逆p（CH3OCH3）?p3（H2O），k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，p為氣體的分壓（氣體分壓p=氣體總壓p總×體積分?jǐn)?shù)）。則CO2（g）+3H2（g）?12CH3OCH3（g）+32H2O（g）的Kp為 k正k逆k正k逆（用k正、k逆表示）。
（2）T1K時，將1mol二甲醚引入一個抽空的1.50L恒容容器中，發(fā)生分解反應(yīng)：CH3OCH3（g）?CH4（g）+H2（g）+CO（g）。在不同時間測定容器內(nèi)的總壓，所得數(shù)據(jù)如表：
1
2
3
2
k
正
k
逆
k
正
k
逆
| t/min | 0 | a | 2a | 3a | 4a | ∞ |
| p總/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 103.8 | 125.0 |
Δ
p
Δ
t
3
.
75
a
3
.
75
a
0.75
0.75
mol2/L2。Ⅱ．甲醇是一種可再生能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化劑，利用CO、CO2和H2來生產(chǎn)甲醇，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示：
| 化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度/℃ | ||
| 500 | 700 | 800 | ||
| i.2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
| iii.3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3 | K3 | |||
①K3（700℃）=
0.578
0.578
（保留三位小數(shù)）；ΔH3＜
＜
（填“＞”“=”或“＜”）0，判斷依據(jù)是 同理可知K3（500℃）=K1（500℃）×K2（500℃）=2.5×1.0=2.5；K3（700℃）＜K3（500℃），故反應(yīng)iii隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸減小，該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)
同理可知K3（500℃）=K1（500℃）×K2（500℃）=2.5×1.0=2.5；K3（700℃）＜K3（500℃），故反應(yīng)iii隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸減小，該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)
。②下列措施能使反應(yīng)iii的平衡體系中
n
（
C
H
3
OH
）
n
（
C
O
2
）
AD
AD
（填序號）。A．將水蒸氣從體系中分離出去
B．恒壓時充入氦氣
C．升高溫度
D．恒容時再充入一定量H2
（4）若反應(yīng)i平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)（%）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示（虛線框表示沒有測定該條件下的數(shù)據(jù)）。
則溫度T1、T2、T3由大到小的關(guān)系是
T3＞T2＞T1
T3＞T2＞T1
，判斷理由是 反應(yīng)i的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，CO的體積分?jǐn)?shù)越小，而T1、T2、T3對應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，故T3＞T2＞T1
反應(yīng)i的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，CO的體積分?jǐn)?shù)越小，而T1、T2、T3對應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，故T3＞T2＞T1
。【答案】E1＜E2；；；0.75；0.578；＜；同理可知K3（500℃）=K1（500℃）×K2（500℃）=2.5×1.0=2.5；K3（700℃）＜K3（500℃），故反應(yīng)iii隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸減小，該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)；AD；T3＞T2＞T1；反應(yīng)i的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，CO的體積分?jǐn)?shù)越小，而T1、T2、T3對應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，故T3＞T2＞T1
k
正
k
逆
3
.
75
a
【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：2024/9/26 2:0:2組卷：30引用：1難度：0.5
相似題
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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，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，測得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，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（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（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
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。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽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）=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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