工業(yè)上常利用合理的催化劑,將含碳氧化物轉(zhuǎn)化為重要的化工原料一甲醇,由CO、CO2和H2合成甲醇發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH1=-99kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58kJ/mol
(1)已知反應(yīng)Ⅰ中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表,則x=413413。
化學(xué)鍵 | H-H | C-O | C |
H-O | C-H |
E/(kJ?mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
低溫
低溫
(填“高溫”或“低溫”)有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(3)T℃時(shí)將6molCO2和8molH2充入恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖a中狀態(tài)Ⅰ(圖中白色柱狀圖A、B、C、D、E)所示。圖中數(shù)據(jù)A(1,6)代表在1min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。
①若T℃時(shí)控制體積為2L不變,狀態(tài)Ⅰ情況下,0~8min內(nèi)CH3OH的平均化學(xué)反應(yīng)速率為
0.125mol?L-1?min-1
0.125mol?L-1?min-1
。②若僅改變一個(gè)條件,使化學(xué)平衡變?yōu)闋顟B(tài)Ⅱ(如圖中灰色柱狀圖所示),則狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,其大小關(guān)系為
K1=K2
K1=K2
。(4)CO和H2在耐高溫催化劑、一定溫度下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ合成甲醇。圖(b)為在容積為1L的恒容密閉容器中,加入2molH2和1mol CO時(shí)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間甲醇產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。曲線上A點(diǎn)
不是
不是
(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率;理由是 反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低,A點(diǎn)平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點(diǎn)
反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低,A點(diǎn)平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點(diǎn)
。(5)一種以MEA膜為電極的電解甲醇溶液制氫法如圖c??偡磻?yīng)方程式為CH3OH+H2O═H2+CO2(未配平)。
①陽(yáng)極反應(yīng)方程式為
a極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2,
a極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2,
。②陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為:
3:1
3:1
。【答案】413;低溫;0.125mol?L-1?min-1;K1=K2;不是;反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低,A點(diǎn)平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點(diǎn);a極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2,;3:1
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.5
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1.一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。則下列對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:32引用:3難度:0.7 -
2.一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中,與同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的A、B、C、D(其中A、B、C均為氣體)四種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。E為該反應(yīng)的另一種氣態(tài)生成物,且在化學(xué)方程式中E的化學(xué)計(jì)量數(shù)與B的相同。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物為
(2)0~2min內(nèi),v(C)=
(3)若降低溫度,則v(正)
(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有
a.A和C的物質(zhì)的量相等
b.B的物質(zhì)的量保持不變
c.A的正反應(yīng)速率與B的逆反應(yīng)速率之比為2:1
d.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
(5)物質(zhì)D在反應(yīng)中的作用是發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:3難度:0.7 -
3.一定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)?bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:15引用:2難度:0.7
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