国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。因此，研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为了研究热点。为减少CO2对环境造成的影响，可采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下两个反应：
Ⅰ．CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1
Ⅱ．CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ的lnK（K代表化学平衡常数）随1T（温度的倒数）的变化如图1所示。△H1小于小于0（填“大于”或“小于”或“等于”）；升高温度，反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）的化学平衡常数 减小减小（填“增大”或“减小”或“不变”）。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有 ABAB。
A.增大CO的浓度，反应I的平衡向正反应方向移动
B.降低温度，反应I和II的正、逆反应速率都减小
C.恒温恒容下充入氦气，反应I的平衡向正反应方向移动
D.增大压强，反应I和II重新达到平衡的时间不同
（3）恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应II，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图2。
其中：CH3OH的选择性=CH3OH的物质的量反应的CO2的物质的量×100%
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 BDBD。
A．210℃
B．230℃
C．催化剂CZT
D．催化剂CZ（Zr-1）T
②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是 230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大。
（4）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应I和反应Ⅱ，初始压强为p0，在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%。则达到平衡时H2的转化率为 55%55%，反应Ⅱ的平衡常数K=0.220.22 （保留两位有效数字）。
1
T
C
H
3
OH
的物质的量
反应的
C
O
2
的物质的量
【答案】小于；减小；AB；BD；230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大；55%；0.22
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：84引用：5难度：0.4
相似题
-
1．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
2．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（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；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
