二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,涉及反应有:
反应Ⅰ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ⋅mol-1
反应Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2
反应Ⅲ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-49kJ⋅mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=-90-90kJ⋅mol-1。
(2)恒温恒容密闭容器中进行反应Ⅲ,下列事实能说明反应达到平衡状态的是 BDBD(填字母)。
A.v(H2):v(CH3OH)=3:1
B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体密度不再改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应Ⅲ,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示。

①从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=0.0750.075mol⋅L-1⋅min-1。
②计算该反应的平衡常数K=5.35.3L2⋅mol-2(保留两位有效数字)。
③下列措施能使n(CH3OH)n(CO2)增大的是 ADAD(填字母)。
A.将H2O(g)从体系中分离
B.充入He,使体系压强增大
C.升高温度
D.再充入1molCO2和3molH2
(4)某压强下在体积固定的密闭容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。平衡时,CO、CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图2所示。
①n曲线代表的物质为 COCO。
②在150~250℃范围内,CO2转化率随温度升高而降低的原因是 反应Ⅲ是放热反应,反应Ⅰ是吸热反应,温度升高反应Ⅲ使CO2平衡转化率减小的程度大于反应Ⅰ使CO2平衡转化率增大的程度反应Ⅲ是放热反应,反应Ⅰ是吸热反应,温度升高反应Ⅲ使CO2平衡转化率减小的程度大于反应Ⅰ使CO2平衡转化率增大的程度。
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
O
2
)
【答案】-90;BD;0.075;5.3;AD;CO;反应Ⅲ是放热反应,反应Ⅰ是吸热反应,温度升高反应Ⅲ使CO2平衡转化率减小的程度大于反应Ⅰ使CO2平衡转化率增大的程度
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:20引用:2难度:0.5
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