甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。
(一)CO 和 CO2 可用于制备甲醇(CH3OH),已知:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O (g)△H=a kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O (l)△H=b kJ•mol-1
反应Ⅲ:H2O(l)⇌H2O(g)△H=c KJ•mol-1
(1)则反应 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) 的△H=b-a+cb-a+ckJ•mol-1.已知该反应能自发,则该反应在低温低温(填“高温”、“低温”或“任何温度”)能自发进行。
(2)某温度下,将 CO2 和 H2 以体积比 1:1 置于固定体积的密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ,其平衡常数为 1.0,则该反应达到平衡时 CO 的体积分数为25%25%。
(二)工业上也可用天然气先制备合成气,反应Ⅳ:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0
再合成甲醇。
图1 为在一定压强下,1mol CH4(g)和1mol H2O(g)在三种不同催化剂作用下发生反应Ⅳ,经历相同时间时,CO 的物质的量(n)随温度变化的关系。
(3)下列说法正确的是CC。
A.在相同条件下,三种催化剂 1、2、3 的催化效率由高到低的顺序是 1>2>3
B.温度低于 700℃时,曲线②上的点有可能已经到达平衡
C.0℃时,不同催化剂(1、2、3)作用下到达平衡时的 CO 的物质的量相同
D.若温度高于 700℃时,CO 的物质的量保持不变
(4)曲线③中 CO 的物质的量随温度变化的原因可能是曲线③中CO的物质的量随温度变化的原因是因为温度升高,催化剂活性提高,化学反应速率增大,所以CO的物质的量增大(或者因为正反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,CO的物质的量增大。)曲线③中CO的物质的量随温度变化的原因是因为温度升高,催化剂活性提高,化学反应速率增大,所以CO的物质的量增大(或者因为正反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,CO的物质的量增大。)。
(5)500℃时,反应Ⅳ在催化剂 1 的作用下 10min 时达到平衡,请在图 2 中画出 0 至 12min内 CO 的物质的量的变化图。
【答案】b-a+c;低温;25%;C;曲线③中CO的物质的量随温度变化的原因是因为温度升高,催化剂活性提高,化学反应速率增大,所以CO的物质的量增大(或者因为正反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,CO的物质的量增大。)
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:2难度:0.7
相似题
-
1.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 -
2.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=
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3