甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H。
(1)CO在不同温度下的平衡转化率如图所示。该反应△H <<0(填“>”“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 在250℃、1.3×104kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加,经济效益低在250℃、1.3×104kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加,经济效益低。

(2)恒压条件下。向恒温密闭容器中充入nmolCO与nmolH2,在催化剂的作用下合成甲醇。下列能说明该反应达到平衡状态的是 ACDACD(填标号,下同)。
A.混合气体的密度不变
B.混合气体中气体的质量不变
C.混合气体中CO的体积分数不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入nmolCO、2nmolH2合成甲醇,反应达到平衡时,反应物的转化率关系是CO ==H2(填“>”“<”或“=”),下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是 CC。
A.使用高效催化剂
B.降低反应温度
C.将容器体积缩小为V2L
D.不断将甲醇从反应混合物中分离出来
(4)向一密闭容器中投入lmolCO、3molH2,在上述某温度下进行反应,平衡后测得容器体积为1L、总压强为p0,n(CH3OH)n(H2)=34,平衡常数K=6.256.25,以分压表示的平衡常数Kp=1214p201214p20(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)不同温度对CO的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,据图中数据能否确定M点和N点反应速率的关系:不能确定不能确定(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。理由是 N的温度高于M点,化学反应速率随温度升高而加快,但N点催化剂的催化效率比M点低,反应速率减慢N的温度高于M点,化学反应速率随温度升高而加快,但N点催化剂的催化效率比M点低,反应速率减慢。

V
2
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
H
2
)
3
4
121
4
p
2
0
121
4
p
2
0
【答案】<;在250℃、1.3×104kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加,经济效益低;ACD;=;C;6.25;;不能确定;N的温度高于M点,化学反应速率随温度升高而加快,但N点催化剂的催化效率比M点低,反应速率减慢
121
4
p
2
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:22引用:2难度:0.5
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