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甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2<0
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3>0
回答下列问题:
(1)图1中能正确反映反应①平衡常数K随温度变化关系的曲线为
a
a
(填曲线标记字母),其判断理由是
反应①正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减小
反应①正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减小


(2)合成气的组成
n
H
2
n
CO
+
C
O
2
=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而
减小
减小
(填“增大”或“减小”)。图2中的压强由大到小排序为
P3>P2>P1
P3>P2>P1

(3)一定温度下,以Ni/Ce为催化剂,在某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g)+C(s)⇌2CO(g),已知CO2、CO的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如图关系:

v(CO2)=k1⋅P(CO2),v(CO)=k2⋅P2(CO),一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的关系是Kp=
2
k
2
k
1
2
k
2
k
1
;v(CO2)、v(CO)与温度关系如图3所示,则表示反应达到平衡状态的是
TC
TC
(填TA、TB或TC)。
(4)用NaOH浓溶液吸收CO2,得到Na2CO3溶液,已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,向VmL0.001mol/LNa2CO3溶液中加入等体积CaCl2溶液,欲使
CO
2
-
3
沉淀完全,则起始CaCl2物质的量浓度至少为
5.6×10-4mol/L
5.6×10-4mol/L
(当离子浓度小于10-5mol/L可认为沉淀完全)。

【答案】a;反应①正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减小;减小;P3>P2>P1
2
k
2
k
1
;TC;5.6×10-4mol/L
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/6 8:0:9组卷:6引用:1难度:0.5
相似题
  • 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。
    (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
  • 2.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
  • 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
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