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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷275
二氧化碳的一种资源化利用发生的反应有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ∆H1<0
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ•mol-1
(1)若已知H2和CH4的燃烧热分别为akJ•mol-1、bkJ•mol-1,水的汽化热为ckJ•mol-1,则∆H1=__kJ•mol-1。(注:以含a、b、c的代数式表示)
(2)按n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应,当不同压强时,CO2的平衡转化率如图甲所示;气体总压强为0.1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图乙所示:

①0.1MPa时,CO2的转化率在600℃之后,随温度升高而增大的主要原因是__
②据图示可知,密闭容器中的温度最好为__
③在一定温度条件下,为了提高CO2的平衡转化率,可以采取的措施有__。(任意合理的两条)
(3)二氧化碳的资源化利用反应III为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3=-49kJ•mol-1
①反应III的S__(填“>”或“<")0。
②在初始压强为P0的某恒温、恒容密闭容器中,按n(CO2):n(H2)=1:3投料比进行反应III,达到平衡时测得体系中CO2的物质的量分数为,则H2的平衡转化率α=__%,该温度下反应平衡常数KP__(用含P0的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
21-22高三上·云南昆明·阶段练习
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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CCUS是一种碳捕获、利用与封存的技术,这种技术可将CO2资源化,产生经济效益。请回答下列问题:
(1)以废气中的CO2为原料可制取甲醇。在恒容密闭容器中,298K和101kPa下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热H分别为-285.8kJ/mol和-726.5kJ/mol;
CH3OH(l)= CH3OH(g)H=+38kJ/mol;H2O(l)=H2O(g)H=+44kJ/mol;
则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=______kJ/mol。
②若T0℃时,在密闭容器中加入6molH2、4molCO2进行反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),维持压强为p0不变,达到平衡时H2的转化率是50%,则该温度下反应的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③起始温度、容器体积相同(T1℃、2L密闭容器),一定条件下,反应I、II起始CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量如表所示:
n(CO2)/moln(H2)/moln[CH3OH(g)]/moln[H2O(g)]/mol
反应Ⅰ2600
反应Ⅱ0022
对比反应I、II平衡常数:K(I)_______(填“>”“<"或“=”,下同)K(II);平衡时CH3OH的浓度:c(I)______c(II)。
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)H=-127.8kJ/mol;在0.1MPa下,CO2和H2以n(CO2):n(H2)=1:3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度下,反应达到平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图所示:

①曲线b、c表示的物质分别为_____(填化学式)。
②保持某一温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(CO2):n(H2)=2:3的投料比加入反应物,达到化学平衡后,将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变,重新达到新的平衡。则在整个过程中混合气体的平均相对分子质量随时间变化为:_______

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