解答题-原理综合题 适中0.65 引用4 组卷725
甲醇是重要的化工原料,又可作燃料。回答下列问题:
(1)利用CO生产甲醇的反应为
。已知:
,其中v正、v逆为正、逆反应速率,k正、k逆为速率常数,x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入
和CO,测得平衡混合物中
的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/fb3e9a8d-cc43-4aec-95cc-53ae6f868a33.png?resizew=287)
①该反应的∆H_______ 0(填“>”或“<”);B点与C点的平衡常数关系为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fab1e37468bcd95deb3960afec6cbd16.svg)
_______
(填“>”“<”或“=”).向平衡体系中加入高效催化剂,
将_______ (填“增大”“减小”或“不变”);再次增大体系压强,
的值将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②C点对应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.svg)
_______
(
为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
③一定温度下,将
和
按物质的量之比1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后,初始投料比为_______ 时,
转化率最大。
(2)甲醇水蒸气重整制氢
系统可作为电动汽车燃料电池的理想氢源,系统中的两个反应如下:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25c0fbe228e19ec8315906fdc39a5be2.svg)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/312efdd1ba32eab8f3f61afadc01ab14.svg)
单位时间内,
转化率与CO生成率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/443a71aa-293b-4d3c-8559-6cf7bc550d74.png?resizew=419)
升温过程中
实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是_______ ;温度升高,CO实际反应生成率并没有不断接近平衡状态的生成率,其原因可能是_______ (填标号)。
A.副反应逆向进行
B.部分CO转化为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.svg)
C.催化剂对副反应的选择性低
D.升温提高了副反应的焓变
(1)利用CO生产甲醇的反应为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/fb3e9a8d-cc43-4aec-95cc-53ae6f868a33.png?resizew=287)
①该反应的∆H
②C点对应的平衡常数
③一定温度下,将
(2)甲醇水蒸气重整制氢
主反应:
副反应:
单位时间内,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/443a71aa-293b-4d3c-8559-6cf7bc550d74.png?resizew=419)
升温过程中
A.副反应逆向进行
B.部分CO转化为
C.催化剂对副反应的选择性低
D.升温提高了副反应的焓变
21-22高三上·山东济南·期末
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是当今最主要的温室气体,全球各国都面临着严峻的减排压力。与此同时,
也是一种“碳源”,转化为高附加值的燃料或化学品不仅可以解决
的问题,还可变废为宝得到有用的化学品。
加氢制甲醇是实现这一过程的理想方法之一。
主要发生以下反应:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6da0a25d71ee7c2b42df8ab3caf2a283.svg)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a3b04e11c323ea898a15eb0d5076fcb.svg)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.svg)
(1)已知部分化学键的键能如下表,则x=___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.svg)
(2)Fujta等学者开展了在Cu/ZnO催化剂上进行CO2+H2合成甲醇机理的研究。机理如下:
①过程2的化学方程式为___________ ;
②研究表明,过程3的活化能小但实际反应速率慢,是速控步骤,导致该步反应速率小的原因可能是___________
A.温度变化导致活化能增大
B.
的存在削弱了同一吸附位上
的吸附
C.
对该反应有阻碍作用
D.温度变化导致平衡常数减小
(3)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中充入amol
(g)和3amol
(g),起始压强为
在达到平衡,测得容器内的压强为起始的0.8倍,
(g)的物质的量为0.6amol。在此条件下,
的转化率=________ ,反应Ⅲ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.svg)
_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
(4)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统可作为电动汽车燃料电池的理想氢源。系统中的两个反应如下:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcad0195f46c943575216eea6f66e3ee.svg)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a75b8449a571bf5e56836e90ae1064e.svg)
单位时间内,
转化率与CO生成率随温度的变化如图所示:
升温过程中
实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是___________ ;温度升高,CO实际反应生成率并没有不断接近平衡状态的生成率,其原因可能是___________ 。
主要发生以下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)已知部分化学键的键能如下表,则x=
化学键 | H-H | H-O | C-H | ![]() | C-O |
键能/( | 436 | 465 | 413 | 1076.8 | x |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/d75b5fc0-48d5-433e-af0a-dc7e39964438.png?resizew=452)
①过程2的化学方程式为
②研究表明,过程3的活化能小但实际反应速率慢,是速控步骤,导致该步反应速率小的原因可能是
A.温度变化导致活化能增大
B.
C.
D.温度变化导致平衡常数减小
(3)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中充入amol
(4)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统可作为电动汽车燃料电池的理想氢源。系统中的两个反应如下:
主反应:
副反应:
单位时间内,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/8baf5c22-50e2-4a66-886e-b5f67e3caa77.png?resizew=314)
升温过程中
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