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探究 CH3OH 合成反應(yīng)化學平衡的影響因素,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?CH3OH ( g )+H2O( g )△H1;K1
Ⅱ.CO ( g )+2H2( g )?СНЗOН( g )△H2;K2
Ш.CO ( g )+H2O ( g )=CO2( g )+H2( g )△H3;K3
回答下列問題:
(1)△H3=
△H2-△H1
△H2-△H1
(用△H1、△H2表示);K3=
K
2
K
1
K
2
K
1
 (用 K1,K2 表示)。
(2)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質(zhì)的量分數(shù)表示的平衡常數(shù) Kx 與溫度 T 變化關(guān)系如圖一所示。據(jù)圖判斷,△H1/△H2的數(shù)值范圍是
C
C
 (填標號)。
A.<-1
B.-1~0
C.0~1
D.>1

(3)一定條件下,只發(fā)生反應(yīng)1,原料初始組成
n
C
O
2
n
H
2
=
1
3
,反應(yīng)達到平衡時,體系的總壓強為10 MPa,此時СНЗОН的物質(zhì)的量分數(shù)為 x (СНЗОН)=0.1,用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù),表達式 Kp=
p
H
2
O
?
p
CH
3
OH
p
3
H
2
?
p
CO
2
p
H
2
O
?
p
CH
3
OH
p
3
H
2
?
p
CO
2
 (列出表達式);則CO2的轉(zhuǎn)化率為
33.3%
33.3%
。
(4)不同壓強下,按照 
n
C
O
2
n
H
2
=1:3投料,實驗測定 СНЗОН的平衡產(chǎn)率( СНЗОН的平衡產(chǎn)率=
n
C
H
3
OH
平衡
n
C
O
2
初始
×100%)隨溫度的變化關(guān)系如圖二所示。壓強 p1、p2、p3由大到小的順序為
p1>p2>p3
p1>p2>p3
;為同時提高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
A
A
 (填標號)。
A.低溫、高壓
B.高溫、低壓
C.低溫、低壓
D.高溫、高壓

【答案】△H2-△H1
K
2
K
1
;C;
p
H
2
O
?
p
CH
3
OH
p
3
H
2
?
p
CO
2
;33.3%;p1>p2>p3;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,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:1難度:0.5
相似題
  • 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=
     
    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
     
    (填標號)。
    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
     
    ,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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