试题详情
解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷293
我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。将二氧化碳资源化尤为重要。
(1)CO2可与H2制甲醇:在催化剂作用下,发生以下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
①则:   H=______
若将等物质的量的CO和H2充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是______
A.生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等       B.CO和H2的物质的量之比为定值
C.混合气体的平均相对分子质量不变                 D.容器内气体密度保持不变
E.CO的体积分数保持不变
②将CO2与H2充入装有催化剂的密闭容器中,发生反应Ⅰ和Ⅱ。CO2的转化率和CO、CH3OH的产率随反应温度的变化如图所示。由图判断合成CH3OH最适宜的温度是______。反应过程中CH3OH产率随温度升高先增大后减小,降低的主要原因是______

(2)CO2可与NH3制尿素:   H=-87 kJ/mol。研究发现,合成尿素的反应分两步进行。
第1步:   
第2步:   
①一定条件下,向刚性容器中充入3 mol NH3和4 mol CO2,平衡时CO2的体积分数为60%,则平衡时NH3的转化率α(NH3)=______(保留一位小数),此条件下,第2步反应的Kp=a kPa,则反应的平衡常数Kp=______(kPa)-2
②若要加快反应速率并提高NH3平衡转化率,可采取的措施有______(任写一条)。
22-23高二上·安徽淮北·期末
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素化学平衡状态的判断方法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!
类题推荐
(1)CO与 H2可制取重要的化工原料甲醇,反应化学方程式为:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) H=-99 kJ/mol。在某温度时,将1.0 mol CO(g)与2.0mol H2(g)充入1L的刚性反应器中发生上述反应,第 5 min 末达到化学平衡,此时甲醇的物质的量分数为 25%。
①从反应开始到5 min末时,反应的平均速率v(CH3OH)=______
②H2的平衡转化率a=______%,若再充人1.5 mol CO(g)、2.0mol H2(g)和 4.0 mol CH3OH(g)时,v______v(填"大于"、"等于"或"小于")。
③平衡后,欲提高 CO 的平衡转化率并加快反应速率,可采取的措施有______
a.通入惰性气体b. 及时移除甲醇 c.加入更高效的催化剂 d.增加 H2的浓度 e.降低温度
(2)在一定条件下,一种高效催化剂可将 CO与 NO2转化为无污染的气体。反应的化学方程式为 4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)   H<0.某温度下,向 10L恒容密闭容器中分别充人0.1mol NO2(g)和0.2mol CO(g)发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如表所示:
时间/min0246810121416
压强/kPa7573.471.9570.769.768.7568.067.567.5

①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______
A.2v(CO2)=v(NO2)
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的颜色保持不变
D.的值保持不变
②此温度下,该反应的平衡常数Kp=______ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位小数)。
③若升高温度,再次达到平衡,与原平衡相比体系压强增大的原因是______
我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,研究碳的化合物对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。
(1)已知CO2和H2在一定条件下能发生反应,反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示,该反应的ΔH=_______kJ/mol(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。

(2)恒温恒容条件下,为了提高反应中CO2的平衡转化率,可采取的措施为_______(任写一项)。下列不能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.v(CO2)=v(H2)
B.HCOOH的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.c(CO2):c(H2):c(HCOOH)=1:1:1
(3)一定温度下,在一刚性密闭容器中,充入等物质的量的CO2和H2此时容器的压强为48kPa,发生反应,6min时达到平衡,此时容器压强为36kPa,则0~6min内用H2分压表示的化学反应速率为_______kPa/min。相同温度下,该反应的逆反应平衡常数Kp=_______kPa(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。
(4)除合成甲酸(HCOOH)外,有科学家以CO2、H2为原料合成CH3OH达到有效降低空气中二氧化碳含量的目的,其中涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.5kJ·mol-1
不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2的平衡转化率如图所示:

压强P1、P2、P3由小到大的顺序是_______。压强为P1时,温度高于300°C后,CO2的平衡转化率随温度升高而升高的原因是_______
(5)近年来,有研究人员用CO2通过电催化生成多种燃料,实现CO2的回收利用,其工作原理如图所示:

请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式_______
我国提出争取在2030年前实现碳峰值、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。将CO2 转化为清洁能源是促进碳中和最直接有效的方法。
(1)H2还原CO2制取CH4的部分反应如下:



反应2C(s)+2H2O(g)=CH4(g)+CO2(g)的∆H=___________kJ/mol。
(2)恒温条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,只发生如下反应:CO(g)+3H2 (g)=CH4(g)+H2O(g),反应4min后,测得CO的物质的量为0.8mol,下列有关说法正确的是___________ (填字母。)
A. 利用合适的催化剂可增大该反应的平衡常数
B. 容器内气体的平均相对分子质量保持不变,说明该反应达到平衡状态
C. 用 H2表示该反应4min内的平均速率为0.075mol·L-1·s-1
D. 其它条件不变,升高温度,CO的平衡转化率降低
(3)在一定条件下,向某0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2,发生反应:

①图1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___________
②若x=2、y=3,测得在相同时间内,不同温度下H 2的转化率如图2所示,v(a) ___________ v(c) (填“>”、<”或“=”);T2时,起始压强为2.5MPa,则Kp=___________MPa-2(保留二位小数;K p为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③已知速率方程 v=k·c(CO2)·c3(H2),v=k·c(CH3OH)·c(H2O),k、k是速率常数,只受温度影响。图3表示速率常数的对数lgk与温度的倒数 之间的关系,A、B、D、E分别代表图2中a点、c点的lgk,其中表示c点的lgk的是___________(填“A”、“B”、“D”或“E”)。

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网