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中國(guó)科學(xué)家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性進(jìn)展,該實(shí)驗(yàn)方法首先將CO2催化還原為CH3OH。已知CO2催化加氫的主要反應(yīng)有:
(i)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1K1
(ii)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2K2
(1)一定溫度下,向aL密閉容器中充入1mol CO2和4mol H2,發(fā)生上述兩個(gè)反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后容器內(nèi)CH3OH(g)為0.3mol,CO2(g)為0.6mol,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為
25%
25%
,反應(yīng)i的平衡常數(shù)K1=
0
.
3
a
×
0
.
4
a
0
.
6
a
×
3
a
3
0
.
3
a
×
0
.
4
a
0
.
6
a
×
3
a
3
(列出計(jì)算式即可)。
(2)在恒溫恒壓反應(yīng)器中通入3mol H2、1mol CO2氣體,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度變化關(guān)系如圖a。反應(yīng)(i)和反應(yīng)(ii)的lgK1
1
T
、lgK2
1
T
均滿(mǎn)足線性關(guān)系,如圖b所示。

①反應(yīng)過(guò)程中,若氣體密度維持不變,則能判斷
c
c
達(dá)到平衡。
a.反應(yīng)(i)
b.反應(yīng)(ii)
c.反應(yīng)(i)和(ii)
d.不能說(shuō)明反應(yīng)(i)或(ii)
②反應(yīng)(ii)的ΔH2
大于
大于
0(填“大于”或“小于”或“等于“),判斷的理由是
溫度升高,甲醇的產(chǎn)率降低,則反應(yīng)(?。┢胶饽嫦蛞苿?dòng),而CO2的轉(zhuǎn)化率增大,則反應(yīng)(ⅱ)平衡正向移動(dòng),故反應(yīng)(ⅱ)是吸熱反應(yīng)
溫度升高,甲醇的產(chǎn)率降低,則反應(yīng)(?。┢胶饽嫦蛞苿?dòng),而CO2的轉(zhuǎn)化率增大,則反應(yīng)(ⅱ)平衡正向移動(dòng),故反應(yīng)(ⅱ)是吸熱反應(yīng)
。
③根據(jù)圖b,確定直線Ⅰ表示的反應(yīng)是
反應(yīng)(i)
反應(yīng)(i)
[填“反應(yīng)(i)”或“反應(yīng)(ii)”]

(3)我國(guó)科研人員研究出在Cu—ZnO—ZrO2催化劑上CO2氫化合成甲醇的反應(yīng)歷程如圖c所示。結(jié)合歷程分析在反應(yīng)氣中加入少量的水蒸氣
可以
可以
(填“可以”或“不可以“)提高甲醇產(chǎn)率,其可能的原因?yàn)?
增加少量水蒸氣可促進(jìn)反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率
增加少量水蒸氣可促進(jìn)反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率

【答案】25%;
0
.
3
a
×
0
.
4
a
0
.
6
a
×
3
a
3
;c;大于;溫度升高,甲醇的產(chǎn)率降低,則反應(yīng)(ⅰ)平衡逆向移動(dòng),而CO2的轉(zhuǎn)化率增大,則反應(yīng)(ⅱ)平衡正向移動(dòng),故反應(yīng)(ⅱ)是吸熱反應(yīng);反應(yīng)(i);可以;增加少量水蒸氣可促進(jìn)反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:45引用:4難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T(mén)2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開(kāi)始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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