甲醇是重要的化工原料和燃料,CO、CO2在催化剂的作用下都可以合成甲醇。
Ⅰ.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H
(1)判断反应达到平衡状态的依据是ACAC(填字母)。
A.CH3OH的浓度不再发生变化 B.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
C.氢气的体积分数保持不变 D.混合气体的密度不变
(2)为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比c(CO)起始c()H2起始及温度的关系,研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应,并绘出如图1。

①反应热△H<<0(填“>”或“<”),判断依据是升高温度,CO的转化率降低,平衡左移,正反应为放热反应升高温度,CO的转化率降低,平衡左移,正反应为放热反应。
②若其他条件相同,Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。
a.投料比:Ⅰ<<Ⅱ(填“>”、“<”或“=”)。
b.若Ⅱ反应的n(CO)起始=10mol、投料比为0.5,A点的平衡常数KA=11,B点的平衡常数KB==KA(填“>”、“<”或“=”)。
③要提高CO的转化率,可以采取的措施是cc。(填字母)
a.升温 b.加入催化剂
c.增大压强 d.加入惰性气体
Ⅱ.用CO2在催化剂的作用下合成甲醇的反应为:CO2(g)+3H2(g)①CH3OH(g)+H2O(g)某密闭容器中充入3mol氢气和1mol二氧化碳,测得混合气体中甲醇的体积分数与温度的关系如图2所示。
(1)如图2中Q点的速率υ正>>υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)解释T0~T1内甲醇的体积分数变化趋势的原因正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动了,所以T0~T1内甲醇的体积分数降低正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动了,所以T0~T1内甲醇的体积分数降低。
c
(
CO
)
起始
c
(
)
H
2
起始
【答案】AC;<;升高温度,CO的转化率降低,平衡左移,正反应为放热反应;<;1;=;c;>;正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动了,所以T0~T1内甲醇的体积分数降低
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:28引用:3难度:0.7
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(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol
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