近期我国科学家利用CO2合成了淀粉,其中最关键步骤是CO2与H2合成CH3OH。该步骤同时发生下列反应:
①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-50.0kJ⋅mol-1
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.10kJ⋅mol-1
回答下列问题:
(1)对于反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH=-91.1-91.1kJ⋅mol-1。
(2)恒温下,CO2和H2在恒容密闭容器发生反应①②,下列能表明上述反应已达到平衡状态的有 BCBC(填标号)。
A.每断裂1molH-H键,同时生成1molO-H键
B.混合气体的压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.n(CH3OH)n(CO2)=1
(3)向恒压密闭容器中通入3molH2和1molCO2,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化的关系如图所示。(已知:CH3OH的平衡产率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始×100%)

温度高于500K时,CO2的平衡转化率随温度升高而增大,其原因是 反应①放热,温度升高平衡逆向移动,反应②吸热,温度升高平衡正向移动,500K以后,温度升高,反应②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡转化率增大反应①放热,温度升高平衡逆向移动,反应②吸热,温度升高平衡正向移动,500K以后,温度升高,反应②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡转化率增大。
(4)一定温度和压强下,在密闭容器中充入一定量的CO2和H2进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
3
OH
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
物质 | CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O |
n(投料)/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0.3 |
n(平衡)/mol | 0.1 | 0.3 | y | 0.3 |
0.1
0.1
;CO2的转化率为 80%
80%
。(5)以CO2为原料,“三步法”合成葡萄糖是一种新技术。在第二步电解CO合成CH3COOH的过程中,采用新型可传导H+的固体电解质,其工艺如图所示。

阴极主要反应的电极方程式为
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
。电解时,在阴极可能产生的气体副产物(单质)是 H2
H2
(填化学式)。【答案】-91.1;BC;反应①放热,温度升高平衡逆向移动,反应②吸热,温度升高平衡正向移动,500K以后,温度升高,反应②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡转化率增大;0.1;80%;2CO+4e-+4H+=CH3COOH;H2
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/31 8:0:9组卷:65引用:1难度:0.5
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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
(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
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A.减小C2H2的浓度
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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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