能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（Ⅰ）制备合成气：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.0kJ•mol-1
（Ⅱ）合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH=-90.67kJ•mol-1
（1）在刚性容器中制备合成气：
下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是 ACAC。
A．体系的压强不再发生变化
B．生成1molCH4的同时消耗3molH2
C．各组分的物质的量浓度不再改变
D．体系的密度不再发生变化
E．反应速率V（CH4）=3v（H2）
（2）在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2合成甲醇，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示。
①比较A、B两点压强大小PA＜＜PB（填“＞、＜、=”）
②若达到化学平衡状态A时，容器的体积为10L，如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时，容器的体积V（B）=22L；
（3）为节约化石能源、减少碳排放，用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。
①二氧化碳加氢合成水蒸气和甲醇，CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）该反应在低温下可自发进行，则ΔH ＜＜0（填“＞、=、＜”）
②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气的反应中，保持其它条件不变，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种催化剂，反应进行相同时间后，CO2的转化率随反应体系的温度变化如图所示：
a～d点中反应可能处于平衡状态的点是dd；CO2的转化率a点比c点高的原因是 a、c点反应正向进行，a点催化效率高，反应快，相同时间内二氧化碳的转化率大a、c点反应正向进行，a点催化效率高，反应快，相同时间内二氧化碳的转化率大。
③最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示：
容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较少的副产物为 CH2OCH2O；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中 BB（填字母）的能量变化。
A．*CO→*OCH
B．*CO+*OH→*CO+*H2O
C．*OCH2→*OCH3
D．*OCH3→*CH3OH
【答案】AC；＜；2；＜；d；a、c点反应正向进行，a点催化效率高，反应快，相同时间内二氧化碳的转化率大；CH2O；B
【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：6引用：1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
