一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1
反应2:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2
反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图1所示。
(1)从题给信息分析中可知,ΔH3大于ΔH2,理由是 由图1可知,温度升高,K1增大,反应1为吸热反应,ΔH1>0,依据盖斯定律1+2可得反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2,故ΔH3大于ΔH2由图1可知,温度升高,K1增大,反应1为吸热反应,ΔH1>0,依据盖斯定律1+2可得反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2,故ΔH3大于ΔH2。

(2)在温度T1时,使体积比为3:1的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示;不改变其他条件,假定t时刻迅速降温到T2,一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线 
。


【答案】由图1可知,温度升高,K1增大,反应1为吸热反应,ΔH1>0,依据盖斯定律1+2可得反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2,故ΔH3大于ΔH2;

【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:2引用:1难度:0.5
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(1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
(2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
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