甲醇是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(一)CO 和 CO2 可用于制備甲醇(CH3OH),已知:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O (g)△H=a kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O (l)△H=b kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:H2O(l)?H2O(g)△H=c KJ?mol-1
(1)則反應(yīng) CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) 的△H=b-a+cb-a+ckJ?mol-1.已知該反應(yīng)能自發(fā),則該反應(yīng)在低溫低溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)能自發(fā)進行。
(2)某溫度下,將 CO2 和 H2 以體積比 1:1 置于固定體積的密閉容器中,假設(shè)僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,其平衡常數(shù)為 1.0,則該反應(yīng)達到平衡時 CO 的體積分數(shù)為25%25%。
(二)工業(yè)上也可用天然氣先制備合成氣,反應(yīng)Ⅳ:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0
再合成甲醇。
圖1 為在一定壓強下,1mol CH4(g)和1mol H2O(g)在三種不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅳ,經(jīng)歷相同時間時,CO 的物質(zhì)的量(n)隨溫度變化的關(guān)系。![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202001/95/219b0e61.png)
(3)下列說法正確的是CC。
A.在相同條件下,三種催化劑 1、2、3 的催化效率由高到低的順序是 1>2>3
B.溫度低于 700℃時,曲線②上的點有可能已經(jīng)到達平衡
C.0℃時,不同催化劑(1、2、3)作用下到達平衡時的 CO 的物質(zhì)的量相同
D.若溫度高于 700℃時,CO 的物質(zhì)的量保持不變
(4)曲線③中 CO 的物質(zhì)的量隨溫度變化的原因可能是曲線③中CO的物質(zhì)的量隨溫度變化的原因是因為溫度升高,催化劑活性提高,化學(xué)反應(yīng)速率增大,所以CO的物質(zhì)的量增大(或者因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動,CO的物質(zhì)的量增大。)曲線③中CO的物質(zhì)的量隨溫度變化的原因是因為溫度升高,催化劑活性提高,化學(xué)反應(yīng)速率增大,所以CO的物質(zhì)的量增大(或者因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動,CO的物質(zhì)的量增大。)。
(5)500℃時,反應(yīng)Ⅳ在催化劑 1 的作用下 10min 時達到平衡,請在圖 2 中畫出 0 至 12min內(nèi) CO 的物質(zhì)的量的變化圖。
【答案】b-a+c;低溫;25%;C;曲線③中CO的物質(zhì)的量隨溫度變化的原因是因為溫度升高,催化劑活性提高,化學(xué)反應(yīng)速率增大,所以CO的物質(zhì)的量增大(或者因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動,CO的物質(zhì)的量增大。)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:2難度:0.7
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1.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( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.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=
(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 -
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