二氧化碳加氫制甲醇是碳中和的一個(gè)重要研究方向。在恒壓條件下，將3molH2和1molCO2充入密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：
Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） ΔH1
Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2＜0
Ⅲ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） ΔH3＜0
回答下列問題：
（1）CO2轉(zhuǎn)化率α（CO2）、CH3OH選擇性（產(chǎn)物中CH3OH的物質(zhì)的量與參加反應(yīng)CO2的物質(zhì)的量之比，用SM表示）、CO選擇性（產(chǎn)物中CO的物質(zhì)的量與參加反應(yīng)CO2的物質(zhì)的量之比，用SCO表示）隨溫度變化如圖所示。
①反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)活化能為Ea正kJ?mol-1，逆反應(yīng)活化能為Ea逆kJ?mol-1，則Ea正＜＜Ea逆（填“＞”、“＜”或“=”）。
②圖1中表示α（CO2）的曲線是 aa，曲線c隨溫度升高而升高的原因是 溫度升高，反應(yīng)III逆向移動（或者溫度升高，反應(yīng)I、Ⅱ均逆向移動，但反應(yīng)I放熱更多，其平衡移動受溫度影響更大）溫度升高，反應(yīng)III逆向移動（或者溫度升高，反應(yīng)I、Ⅱ均逆向移動，但反應(yīng)I放熱更多，其平衡移動受溫度影響更大）。
③已知T=240℃，α（CO2）=0.3，P（CH3OH）：P（CO）=4：1，反應(yīng)Ⅱ的分壓平衡常數(shù)Kp=0.0120.012（保留2位有效數(shù)字）。
（2）為探究原料氣中混雜CO對反應(yīng)的影響，測得α（CO2）、平衡時(shí)CH3OH與初始CO2物質(zhì)的量之比γ隨原料氣中n（CO）n（CO2）的變化如圖所示。
①圖2中α（CO2）降低而γ升高的原因是 n（CO）n（CO2）增大，與CO反應(yīng)H2變多，與CO2反應(yīng)H2變少，所以α（CO2）降低；n（CO）n（CO2）增大，反應(yīng)Ⅲ更多地發(fā)生，產(chǎn)生CH3OH變多，所以γ升高n（CO）n（CO2）增大，與CO反應(yīng)H2變多，與CO2反應(yīng)H2變少，所以α（CO2）降低；n（CO）n（CO2）增大，反應(yīng)Ⅲ更多地發(fā)生，產(chǎn)生CH3OH變多，所以γ升高；當(dāng)n（CO）n（CO2）=0.15時(shí)，α（CO2）=0.2，n（CO）=0.1mol,則γ=0.250.25。
②下列措施能提高γ值的是 ADAD（填字母標(biāo)號）。
A．恒容條件通入H2
B．恒壓條件通入氬氣
C．選用更高效的催化劑
D．將尾氣進(jìn)行循環(huán)使用
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算．
【答案】＜；a；溫度升高，反應(yīng)III逆向移動（或者溫度升高，反應(yīng)I、Ⅱ均逆向移動，但反應(yīng)I放熱更多，其平衡移動受溫度影響更大）；0.012；增大，與CO反應(yīng)H2變多，與CO2反應(yīng)H2變少，所以α（CO2）降低；增大，反應(yīng)Ⅲ更多地發(fā)生，產(chǎn)生CH3OH變多，所以γ升高；0.25；AD
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/29 8:0:10組卷：55引用：1難度：0.4
相似題
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1．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 -
2．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(shí)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(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）。
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(shí)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 -
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(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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