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CO2、H2為重要化工原料,常用于合成重要化合物。
Ⅰ.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)ΔH1=-49kJ?mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ?mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3
回答下列問(wèn)題:
(1)Kp為分壓平衡常數(shù),各反應(yīng)的lnKp
1
T
的變化如圖所示。
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反應(yīng)ⅲ的ΔH3=
-90
-90
kJ?mol-1,其對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)為
a
a
(填“a”或“c”)。
(2)在5MPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡時(shí),CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖:
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①圖中代表CH3OH的曲線(xiàn)為
m
m
(填“m”或“n”)。
②解釋150~250℃范圍內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因
反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度
反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度
。
③下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
BC
BC
(填字母)。
A.H2的平衡轉(zhuǎn)化率始終低于CO2
B.溫度越低,越有利于工業(yè)生產(chǎn)CH3OH
C.加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率
D.150~400℃范圍內(nèi),溫度升高,H2O的平衡產(chǎn)量先減小后增大
④270℃時(shí)CO的分壓為
0.16MPa
0.16MPa
,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)為
0
.
12
×
0
.
24
0
.
76
×
2
.
52
0
.
12
×
0
.
24
0
.
76
×
2
.
52
(列出算式)。
Ⅱ.CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得H2C2O4(草酸)。在水溶液中H2C2O4、HC2
O
-
4
和C2
O
2
-
4
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如圖所示,則c點(diǎn)溶液pH=
2.7
2.7
。
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Ⅲ.利用Al-CO2電池(工作原理如圖所示)能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁Al2(C2O43。
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已知:電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e-=C2
O
2
-
4
(草酸根)正極反應(yīng)過(guò)程中,O2起催化作用,催化過(guò)程可表示為:①6O2+6e-=6
O
-
2
②??????
寫(xiě)出反應(yīng)②的方程式
6CO2+6
O
2
-
2
=3C2
O
2
-
4
+6O2
6CO2+6
O
2
-
2
=3C2
O
2
-
4
+6O2
。

【答案】-90;a;m;反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度;BC;0.16MPa;
0
.
12
×
0
.
24
0
.
76
×
2
.
52
;2.7;6CO2+6
O
2
-
2
=3C2
O
2
-
4
+6O2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/2 3:0:2組卷:10引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T(mén)2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)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(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    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(hào))。
    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(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)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(cè)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(kāi)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:162引用:26難度:0.3
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