Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO2(g)△H1
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H2=akJ•mol-1
反应Ⅲ.CH3OH(g)⇌2H2(g)+CO(g)△H3=bkJ•mol-1
①△H1=b-ab-akJ•mol-1。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图1,请分析加入CaO提高氢气产率的原因:CaO消耗CO2,降低CO2的浓度,促进平衡正向移动,提高H2的产率CaO消耗CO2,降低CO2的浓度,促进平衡正向移动,提高H2的产率。
(2)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图2。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ>>KⅡ。(填“>”或“=”或“<”)
②一定温度下,在容积为1L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | 1mol CO2、1mol H2、 1mol CH3OH(g)、1mol H2O(g) |
<
<
v逆。(填“>”“<”或“=”)。③一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
bd
bd
。a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂
Ⅱ.(3)已知电离常数HCN:Ka=4.9×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,则向KCN溶液中通入少量CO2时的离子方程式为
CN-+H2O+CO2═HCN+
HCO
-
3
CN-+H2O+CO2═HCN+
。HCO
-
3
Ⅲ.(4)利用人工光合作用,借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH,如图3所示,在催化剂b表面发生的电极反应为:
CO2+2H++2e-=HCOOH
CO2+2H++2e-=HCOOH
。【答案】b-a;CaO消耗CO2,降低CO2的浓度,促进平衡正向移动,提高H2的产率;>;<;bd;CN-+H2O+CO2═HCN+;CO2+2H++2e-=HCOOH
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:90引用:4难度:0.7
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(1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
(2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
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