“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)已知:
①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ•mol-1
②C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) ΔH=-73kJ•mol-1
③2CO(g)⇌C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ•mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:CO2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-162kJ•mol-1CO2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-162kJ•mol-1。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为2 L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=0.1125mol•L-1•min-10.1125mol•L-1•min-1。
②下列措施一定能使CO2的转化率增大的是 BB。
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为 吸热吸热(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,平衡 正向正向(填“正向”“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量 变小变小(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)n(CO)的关系如图所示。

①当n(H2)n(CO)=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则该反应的化学平衡常数K=9.49.4(保留一位小数)。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将 增大增大(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当n(H2)n(CO)=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的 FF(填“D”“E”或“F”)点。
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
n
(
H
2
)
n
(
CO
)
【答案】CO2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-162kJ•mol-1;0.1125mol•L-1•min-1;B;吸热;正向;变小;9.4;增大;F
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:2难度:0.5
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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
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