（1）在Ru/TiO2催化下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g），假定未發(fā)生其他反應(yīng)，350℃時向1 L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2，初始總壓強(qiáng)為5aMPa,反應(yīng)進(jìn)行到5min時，CO2與CH4分壓相等，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得CO2與CH4的平衡分壓比為1：3（分壓=總壓×組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
①下列能表明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的有 BCBC。
A．氣體的密度不再發(fā)生變化
B．單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
D．CO2與CH4的物質(zhì)的量之和不變
②0～5min內(nèi)，v（H2O）=0.2mol/（L?min）0.2mol/（L?min）。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=6.756.75L2?mol-2。
（2）CO2與H2可以直接制備甲醇，其中的主要過程包括以下反應(yīng)：
①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH=-49.0kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH=+41.1kJ?mol-1
在其他條件相同的情況下，用新型催化劑可以顯著提高甲醇的選擇性，使用該催化劑，按n（CO2）：n（H2）=1：3投料于恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇率隨溫度的變化趨勢如圖所示：（忽略溫度對催化劑的影響）
a.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，溫度選擇 553553K，達(dá)到平衡時，反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的產(chǎn)量最高。
b.隨著溫度的升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增加但甲醇的選擇率降低，請分析其原因 當(dāng)溫度升高時反應(yīng)①平衡逆向移動，而反應(yīng)②平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的選擇性降低當(dāng)溫度升高時反應(yīng)①平衡逆向移動，而反應(yīng)②平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的選擇性降低。
（3）利用CO2在新型釕配合物催化劑下加氫合成甲酸，反應(yīng)機(jī)理如圖所示，圖中含Ru配合物的某段結(jié)構(gòu)用M表示。研究表明，極性溶劑有助于促進(jìn)CO2進(jìn)入M-H鍵，使用極性溶劑后極大地提高了整個反應(yīng)的合成效率，原因是 CO2插入M-H鍵的反應(yīng)所需的活化能最大，是反應(yīng)決速步驟，使用極性溶劑能降低該步反應(yīng)的活化能，從而提高整個反應(yīng)的合成效率CO2插入M-H鍵的反應(yīng)所需的活化能最大，是反應(yīng)決速步驟，使用極性溶劑能降低該步反應(yīng)的活化能，從而提高整個反應(yīng)的合成效率
【考點】化學(xué)平衡的計算．
【答案】BC；0.2mol/（L?min）；6.75；553；當(dāng)溫度升高時反應(yīng)①平衡逆向移動，而反應(yīng)②平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的選擇性降低；CO2插入M-H鍵的反應(yīng)所需的活化能最大，是反應(yīng)決速步驟，使用極性溶劑能降低該步反應(yīng)的活化能，從而提高整個反應(yīng)的合成效率
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：11引用：1難度：0.6
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（ ）
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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