解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷652
碳中和目标背景下,我国加快低碳技术的发展和应用推广,其中二氧化碳碳捕集、利用与封存技术已经成为近期化学研究的热点,回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/78a4c1aa-e4b3-439b-b948-d6632ff3e4b2.png?resizew=488)
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:_______ 。
(2)CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线_______ (填“m”或“n”),判断依据是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/10cd8877-3c54-40ee-97e3-552cc451fa8e.png?resizew=208)
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=
,则m=_______ ,升高温度时k正-k逆_______ (填“增大”减小”或“不变”)。
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/c2838de6-8574-49fc-aecb-13723498b762.png?resizew=255)
已知:CH3OH的选择性=
×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为_______ (填“X”或“Y”),温度高于280°C时,曲线Y随温度升高而升高的原因是_______ 。240°C时,反应20min容器内达平衡状态,副反应的K
,初始充入H2的物质的量a=_______ mol,主反应的平衡常数Kp=_______ (MPa)-2(①用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数;②计算结果保留1位小数)。
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/78a4c1aa-e4b3-439b-b948-d6632ff3e4b2.png?resizew=488)
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
(2)CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
副反应:CO2(g)+H2(g)
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/10cd8877-3c54-40ee-97e3-552cc451fa8e.png?resizew=208)
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935577247891456/2936017553211392/STEM/c2838de6-8574-49fc-aecb-13723498b762.png?resizew=255)
已知:CH3OH的选择性=
2022·山西晋中·一模
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以CO2为碳源选择性加氢合成甲醇一直是研究的热点,涉及的主要反应如下:
i. CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2Og) ΔH1<0
ii. CO2(g) +H2(g)
CO(g) +H2O(g) ΔH2
回答下列问题:
(1)在一定温度下,由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓,下表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓。则△H2 =___________ kJ·mol-1。
(2)反应ii的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆cm (CO)cn (H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数
,则m=___________ ,升高温度时k正-k逆___________ (填 “增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在一定温度下,向1L密闭容器中通入1mol CO2 (g) 和a mol H2 (g) 发生上述反应,起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/93026db7-550e-416d-a9f1-1a5e13c02edb.png?resizew=300)
已知: CH3OH的选择性=
。
①图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为___________ (填“X”或“Y”),温度高于280°C时,曲线Y随温度升高而升高的原因是___________ 。
②240°C时,反应20min容器内达平衡状态,反应ii的K=
,用CO2表示0 ~ 20min内平均反应速率v(CO2) =___________ , 初始充入H2的物质的量a=___________ mol,反应i的平衡常数Kp=___________ (MPa)-2 (计算结果保留1位小数)。
i. CO2(g) +3H2(g)
ii. CO2(g) +H2(g)
回答下列问题:
(1)在一定温度下,由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓,下表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓。则△H2 =
物质 | H2(g) | O2(g) | CO(g) | CO2(g) | H2O(g) |
0 | 0 | - 110.5 | - 393.5 | -241.8 |
(3)在一定温度下,向1L密闭容器中通入1mol CO2 (g) 和a mol H2 (g) 发生上述反应,起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/93026db7-550e-416d-a9f1-1a5e13c02edb.png?resizew=300)
已知: CH3OH的选择性=
①图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
②240°C时,反应20min容器内达平衡状态,反应ii的K=
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