以CO2为原料合成甲烷、甲醇等能源物质具有良好的发展前景。(1)已知：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ∆H = 483.6kJ·mol-lCH4(g-组卷网

解答题-原理综合题适中0.65 引用2 组卷90

以CO₂为原料合成甲烷、甲醇等能源物质具有良好的发展前景。
(1)已知： 2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g) ∆H = 483.6kJ·mol^-l
CH₄(g)+2O₂(g)=2H₂O(g)+CO₂(g) ∆H =- 802.3kJ·mol^-1
则反应A：CO₂(g)+4H₂(g)

CH₄(g)+2H₂O(g)的 ∆H =_______，该反应在_______ ( 填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。
(2)将原料气按n(CO₂)： n(H₂)=l： 4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H₂O的物质的量分数与温度的变化曲线如图实线所示(虚线为平衡时的曲线)。

试解释H₂O的物质的量分数随温度升高先增大后减小的原因_______。
(3)一定条件下发生反应： 3H₂(g)+CO₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g)， ∆H <0。在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂_。
①下列措施中能使c(CH₃OH)增大的是_______(填字母)
a.升高温度
b.充入He(g)，使体系压强增大
c.将H₂O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO₂和3mol H₂
②达平衡时，测得容器的总压为1Mpa， CO₂的平衡转化率为50%，计算反应在该温度下的K_p=_______(保留一位小数。用分压代替浓度代入平衡常数表达式即得K_p)

22-23高二上·浙江杭州·期中

收藏试题下载试题加入试题篮

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

利用工业废气 CO₂或 CO 和 H₂在一定条件下可制备燃料甲醇。
Ⅰ．利用工业废气 CO 合成甲醇，其能量变化示意图如下：

(1)图中曲线 a 到曲线 b 的措施是_______。该反应 ΔS________0(填“>”或“<”)
(2)一定条件下，在 2 L 密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H₂，10 min 后达到平衡，放出热量 45.5kJ，则 10 min 内 H₂的转化率为_____；该温度下反应的平衡常数 K=_____；达到平衡后，再向容器中充入 CO、H₂、CH₃OH 各 1 mol，则此时 υ_正_____υ_逆 (填“>”“<”或“=”)
(3)下列措施可以提高甲醇产率的是_____。
a．压缩容器体积
b．将 CH₃OH (g)从体系中分离
c．恒容条件下充入He，使体系总压强增大
d．恒压条件下再充入 10mol CO 和 20mol H₂
(4)现有容积均为 1L 的 a、b、c 三个密闭容器，向其中分别充入 1molCO 和 2molH₂的混合气体，控制温度，进行反应，测得相关数据的关系如图所示。b 中甲醇体积分数大于 a 中的原因是_______达到平衡时，a、b、c 中 CO 的转化率大小关系为_______。

Ⅱ．用工业废气中的 CO₂制取甲醇和水蒸气
(5)一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，在不同催化剂作用下发生反应 I、反应II与反应III，相同时间内CO₂的转化率随温度变化如图所示：

①催化剂效果最佳的反应是_____(填“反应 I”，“反应 II”，“反应 III”)。
②b 点υ_正_____υ_逆(填 “>”， “<”， “=”)。
③若此反应在 a 点时已达平衡状态，a 点的转化率比 c 点高的原因是_____。
④c点时该反应的平衡常数K＝_____。

工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。
I．已知①C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁
②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH₂
③H₂O(l)=H₂O(g) ΔH₃
则碳与水蒸气反应C(s)+2H₂O(g)

CO₂(g)+2H₂(g)的ΔH=___________。
II．乙醛蒸气在一定条件下可发生反应：CH₃CHO(g)

CH₄(g)+CO(g) ΔH＞0。
(1)上述反应正反应速率的表达式为v=kcⁿ(CH₃CHO)(k为速率常数，与温度、催化剂有关)，测得反应速率与浓度的关系如表所示：

c(CH₃CHO)/(mol·L^-1)	0.1	0.2	0.3	0.4
r/(mol·L^-1·s^-1)	0.02	0.08	0.18	0.32

①上述速率表达式中，n=___________。
②下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A．升高温度，k增大；加催化剂，k减小
B．升高温度，k减小；加催化剂，k增大
C．降低温度，k减小；加催化剂，k增大
D．降低温度，k增大；加催化剂，k减小。
(2)在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1molCH₃CHO(g)，在一定条件下反应达到平衡，平衡转化率为a。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．

保持不变
B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的压强保持不变
D．CH₄的消耗速率等于CH₃CHO的生成速率
②反应达到平衡后，升高温度，容器内压强增大，原因是___________(从平衡移动角度考虑)。
③若改为恒压密闭容器，其他条件不变，平衡时CH₃CHO的转化率为b，则a___________b(填“＞”“=”或“＜”)。
(3)一定温度下，向某密闭容器中充入适量CH₃CHO(g)，经过相同时间时测得CH₃CHO的转化率与压强的关系如图所示。

①p＞3MPa时，增大压强，CH₃CHO的转化率降低，其原因是___________。
②当压强为4MPa时，该反应的平衡常数K_p=___________MPa(用各物质分压计算的平衡常数为K_p，分压=总压×物质的量分数)。

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K_P为__(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)。

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