解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷126
我国提出争取在2030年前实现碳达峰,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.svg)
Ⅱ.
=-90.5 kJ∙mol-1
Ⅲ.
= +40.9 kJ∙mol-1
回答下列问题:
(1)
=_______ kJ∙mol-1。
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/9/2975804306374656/2975913908535296/STEM/a4999738-7133-4cb7-a137-fd18557e2ac5.jpg?resizew=413)
已知:CO2的平衡转化率=
,CH3OH的平衡产率=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41086753d5737ad2253376d73a9505a3.svg)
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是_______ ,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______ 。
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
(4)已知反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/094c0c0bfa1355d117e92363a45fd696.svg)
。T℃时,向体积为1L的密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),在催化剂作用下反应,10分钟后达到平衡,CO的平衡转化率为50%,则CO的反应速率为_______ ,平衡时混合气体的总压强为p Pa,则该温度下反应的平衡常数Kp=_______ Pa-2(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/9/2975804306374656/2975913908535296/STEM/a4999738-7133-4cb7-a137-fd18557e2ac5.jpg?resizew=413)
已知:CO2的平衡转化率=
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
A.高温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.低温、高压 |
21-22高三上·云南德宏·期末
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探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)ΔH3=___ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为xmol,CO为ymol,此时H2O(g)的浓度为___ mol·L-1(用含x、y、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为___ 。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/e0abe094-b93c-481f-a608-0a0d4f6c96e0.png?resizew=395)
已知:CO2的平衡转化率=
×100%
CH3OH的平衡产率=
×100%
①其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___ (填“甲”或“乙”)。
②压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___ 。
③图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___ 。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为___ (填标号)。
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为p0,仅进行反应I。
①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为x,则容器的压强与起始压强之比为___ (用x表示)。
②若经过30h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为___ (保留三位有效数字)。
③平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数Kp为___ (用p0表示,并化简)。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)
回答下列问题:
(1)ΔH3=
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为xmol,CO为ymol,此时H2O(g)的浓度为
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/e0abe094-b93c-481f-a608-0a0d4f6c96e0.png?resizew=395)
已知:CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
①其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图
②压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
③图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为
A.低温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.高温、高压 |
①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为x,则容器的压强与起始压强之比为
②若经过30h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为
③平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数Kp为
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