中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
(i)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1K1
(ii)CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2K2
(1)一定温度下,向aL密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,发生上述两个反应。当反应达平衡后容器内CH3OH(g)为0.3mol,CO2(g)为0.6mol,则H2的平衡转化率为 25%25%,反应i的平衡常数K1=0.3a×0.4a0.6a×(3a)30.3a×0.4a0.6a×(3a)3(列出计算式即可)。
(2)在恒温恒压反应器中通入3mol H2、1mol CO2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如图a。反应(i)和反应(ii)的lgK1:1T、lgK2:1T均满足线性关系,如图b所示。

①反应过程中,若气体密度维持不变,则能判断 cc达到平衡。
a.反应(i)
b.反应(ii)
c.反应(i)和(ii)
d.不能说明反应(i)或(ii)
②反应(ii)的ΔH2大于大于0(填“大于”或“小于”或“等于“),判断的理由是 温度升高,甲醇的产率降低,则反应(ⅰ)平衡逆向移动,而CO2的转化率增大,则反应(ⅱ)平衡正向移动,故反应(ⅱ)是吸热反应温度升高,甲醇的产率降低,则反应(ⅰ)平衡逆向移动,而CO2的转化率增大,则反应(ⅱ)平衡正向移动,故反应(ⅱ)是吸热反应。
③根据图b,确定直线Ⅰ表示的反应是 反应(i)反应(i)[填“反应(i)”或“反应(ii)”]

(3)我国科研人员研究出在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图c所示。结合历程分析在反应气中加入少量的水蒸气 可以可以(填“可以”或“不可以“)提高甲醇产率,其可能的原因为 增加少量水蒸气可促进反应③平衡正向移动,提高甲醇的产率增加少量水蒸气可促进反应③平衡正向移动,提高甲醇的产率。
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a
×
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T
1
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【答案】25%;;c;大于;温度升高,甲醇的产率降低,则反应(ⅰ)平衡逆向移动,而CO2的转化率增大,则反应(ⅱ)平衡正向移动,故反应(ⅱ)是吸热反应;反应(i);可以;增加少量水蒸气可促进反应③平衡正向移动,提高甲醇的产率
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:49引用:4难度:0.5
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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