CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。請回答下列問題:
Ⅰ.工業(yè)上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。該反應(yīng)在起始溫度和體積均相同(T℃、1L)的兩個密閉容器中分別進行,反應(yīng)物起始物質(zhì)的量如表。
CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反應(yīng)a(恒溫恒容) | 1 | 3 | 0 | 0 |
反應(yīng)b(絕熱恒容) | 0 | 0 | 1 | 1 |
>
>
φ(b)。(填“>”、“<”或“=”)(2)下列能說明反應(yīng)a達到平衡狀態(tài)的是
BD
BD
。(填字母)A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
C.c(CH3OH)=c(H2O)
D.容器內(nèi)壓強不再改變
Ⅱ.我國科學(xué)家研究了不同反應(yīng)溫度對含碳產(chǎn)物組成的影響。
已知:反應(yīng)1:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH<0
反應(yīng)2:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH>0
在密閉容器中通入3mol的H2和1mol的CO2,分別在1MPa和10MPa下進行反應(yīng)。實驗中對平衡體系組成的三種物質(zhì)(CO2、CO、CH4)進行分析,其中溫度對CO和CH4的影響如圖1所示。
(3)1MPa時,表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是
b
b
和 c
c
。M點平衡組成含量高于N點的原因是 溫度相同時,增大壓強使反應(yīng)1平衡正移,H2O的百分含量增大,使反應(yīng)2逆移,CO百分含量降低
溫度相同時,增大壓強使反應(yīng)1平衡正移,H2O的百分含量增大,使反應(yīng)2逆移,CO百分含量降低
。(4)圖中當(dāng)CH4和CO平衡組成均為40%時,若容器的體積為1L,該溫度下反應(yīng)1的平衡常數(shù)K的值為
2.88
2.88
。Ⅲ.在T1時,向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反應(yīng)達到平衡時CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)(φ)與
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
(5)當(dāng)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
F
F
(填“D”、“E”或“F”)點。(6)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
2
2
時,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最大。【答案】>;BD;b;c;溫度相同時,增大壓強使反應(yīng)1平衡正移,H2O的百分含量增大,使反應(yīng)2逆移,CO百分含量降低;2.88;F;2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:70引用:3難度:0.3
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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=
(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( )
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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