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CO2可用于合成多种化工原料。用CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反应A的平衡常数表达式是
c
H
2
O
c
C
H
3
OH
c
C
O
2
c
3
H
2
c
H
2
O
c
C
H
3
OH
c
C
O
2
c
3
H
2

(2)已知:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)ΔH2H2O(g)═H2O(l)ΔH3ΔH1不易直接测得,为了通过ΔH2和ΔH3计算得ΔH1,还需测定如下反应的反应热:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)

(3)在体积为1L的恒容密闭容器中发生反应A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线。

①反应A的ΔH1
0(填“>”或“<”)。
②曲线c对应的投料是
[1mol,6mol]
[1mol,6mol]
(填“[1mol,3mol]”、“[1mol,4mol]”或“[1mol,6mol])。
③T1℃时,曲线c对应的化学平衡常数
1(填“>”、“<”或“=”)。
(4)甲醇燃料电池(NaOH作电解质溶液)负极的电极方程式为
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

(5)在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应过程中会有副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对CH3OH、CO的产率影响如图1所示,温度对CO2的转化率影响如图2所示。
由图象可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是
升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快
升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快

【答案】
c
H
2
O
c
C
H
3
OH
c
C
O
2
c
3
H
2
;2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g);<;[1mol,6mol];<;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;升高温度,反应B(副反应)的速率增加得比反应(A)快
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:16引用:1难度:0.3
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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