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我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現碳中和,因此,研發(fā)二氧化碳利用技術,降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。
Ⅰ.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下:
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ?mol-1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ?mol-1
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列問題
(1)ΔH3=
+40.9
+40.9
kJ?mol-1
(2)恒溫恒容下,向密閉容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:1通入原料氣,若只發(fā)生主反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),能判斷該反應處于平衡狀態(tài)的是
BD
BD
(填字母)。
A.v(CO2)=3v(H2
B.體系內壓強保持不變
C.CO2的體積分數保持不變
D.斷裂3molH-H鍵的同時斷裂3molH-O鍵
(3)不同壓強下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,實驗測定CO2的平衡轉化率和CH3OH的平衡產率隨溫度的變化關系如圖所示。

其中縱坐標表示CO2平衡轉化率的是圖
(填“甲”或“乙”);壓強p1、p2、p3由大到小的順序為
P1>P2>P3
P1>P2>P3
;圖乙中T1溫度時,三條曲線幾乎交于一點的原因是
T1時以反應③為主,反應③前后分子數相等,壓強改變對平衡沒有影響
T1時以反應③為主,反應③前后分子數相等,壓強改變對平衡沒有影響
。
Ⅱ.在一定催化劑催化作用下CO2加氫合成甲酸發(fā)生反應如下:CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-30.9kJ?mol-1
(4)溫度為T1℃時,該反應平衡常數K=2,將等物質的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中,實驗測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數。T1℃時,k=
0.5
0.5
k。
②當溫度改變?yōu)門2℃時,k=1.9k,則T2℃時平衡壓強
大于
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)T1℃時平衡壓強。
③該反應的Arrhenius經驗公式的實驗數據如圖中的曲線d所示,已知Arrhenius經驗公式為Rlnk=-
E
a
T
+C(Ea為活化能,K為速率常數,R和C為常數),則該反應的活化能Ea=
1120
1120
kJ?mol-1。改變外界條件,實驗數據如圖中的曲線e所示,則實驗可能改變的外界條件是
更換了更高效的催化劑
更換了更高效的催化劑
。

【答案】+40.9;BD;乙;P1>P2>P3;T1時以反應③為主,反應③前后分子數相等,壓強改變對平衡沒有影響;0.5;大于;1120;更換了更高效的催化劑
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13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2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

    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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使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,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9難度:0.5
  • 2.反應 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:60難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率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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