一碳化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物只含一個(gè)碳原子的反應(yīng),例如下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.5kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH3
回答下列問題:
(1)根據(jù)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ,反應(yīng)Ⅲ的焓變,ΔH3=-89.7-89.7kJ?mol?1。
(2)在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I,下列能說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的是 ACAC。
A.混合氣體密度不再發(fā)生改變
B.混合氣體顏色不再發(fā)生改變
C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
D.v(H2)=3v(H2O)
E.每當(dāng)有2molC=O鍵發(fā)生斷裂,同時(shí)有3molO-H鍵形成
(3)T℃時(shí),在一個(gè)體積恒為2L的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,向容器中投入1molCO和2molH2,經(jīng)歷10min反應(yīng)Ⅲ到達(dá)平衡,此時(shí)H2的濃度c(H2)=0.4mol?L?1。
①則從開始到平衡時(shí)CO的化學(xué)反應(yīng)速率為υ(CO)=0.03mol/(L?min)0.03mol/(L?min)。
②在該溫度下反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)K=9.375L2/mol29.375L2/mol2。
③若在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡之后的某一時(shí)刻,向體系中再加入1molCO(g)和1molCH3OH(g),此時(shí)反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)速率ν正>>ν逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)另在一個(gè)密閉容器中發(fā)生上述所有反應(yīng),研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):在一定溫度范圍內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而增大。
①用平衡移動(dòng)原理解釋上述CO2轉(zhuǎn)化率增大的原因是 升高溫度,反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng),但反應(yīng)Ⅱ的影響程度大于反應(yīng)I,CO2的消耗量大于生成量,所以CO2轉(zhuǎn)化率增大升高溫度,反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng),但反應(yīng)Ⅱ的影響程度大于反應(yīng)I,CO2的消耗量大于生成量,所以CO2轉(zhuǎn)化率增大。
②已知CH3OH的選擇性=CH3OH產(chǎn)率CO2轉(zhuǎn)化率,除調(diào)控反應(yīng)體系的溫度外,還可以增大CH3OH的選擇性的方法有 加壓(或選擇更合適的催化劑)加壓(或選擇更合適的催化劑)(任寫一條即可)。
C
H
3
OH
產(chǎn)率
C
O
2
轉(zhuǎn)化率
【答案】-89.7;AC;0.03mol/(L?min);9.375L2/mol2;>;升高溫度,反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng),但反應(yīng)Ⅱ的影響程度大于反應(yīng)I,CO2的消耗量大于生成量,所以CO2轉(zhuǎn)化率增大;加壓(或選擇更合適的催化劑)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/25 3:0:4組卷:2引用:2難度:0.5
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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=
(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
(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。
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
②若只改變一個(gè)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(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: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(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)=
(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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