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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷48
为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展,科学工作者开展CO2的价值型转化的相关研究。请回答以下有关问题:
I.利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。

(1)过程Ⅱ中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=+49.0 kJ∙mol−1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ∙mol−1
①CO、H2、CH3OH的热化学方程式是_____
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amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为_____ mol∙L−1 (用含a、b、V的代数式表示)。
③为提高CH3OH在单位时间的产率,可采取措施:_____(写出一条即可)。
II.CO2催化加氢也可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=−129 kJ∙mol−1,在体积为2L的恒容容器中制取乙烯,投料为xmolCO2和3molH2,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线

(2)曲线b条件下投料比改变,则x_____1(填“>”、“<”或“=”);反应从开始分别进行到M、M1、N三点时,放出热量为Q1、Q2、Q3,其由大到小的顺序为______
22-23高二下·陕西安康·开学考试
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图像分析压强对化学平衡移动的影响 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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将CO2转化为有经济价值的产物,可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,实现“碳中和”。请回答:
(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和,该过程经历以下两步:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   △H=+41kJ/mol
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H=-90kJ/mol
①写出CO2(g)合成CH3OH(g)总反应的热化学方程式___________
②能说明反应CO(g)合成CH3OH(g)总反应已达平衡状态的是___________(填字母)。
A.CO2、H2、CH3OH分子数之比为1:3:1的状态
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的密度不再变化
③在一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生CO2合成CH3OH的总反应,测得10min达到平衡时氢气的平均速率为0.12mol/(L·min),则该反应的平衡常数为___________(保留一位小数)。
(2)CO2催化加氢生成乙烯也是CO2的热点研究领域。2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)   △H<0。
①达到平衡后,欲增加乙烯的产率,并提高反应的速率,可采取的措施___________(写出其中符合条件的一种)。
②如图所示,关闭活塞,向甲乙两个密闭容器分别充入lmolCO2和3molH2,发生反应CO2催化加氢生成乙烯,起始温度体积相同(T1℃、4L密闭容器)。达到平衡时,乙的容器容积为2.8L,则平衡时甲容器中CO2的物质的量___________0.2mol(填“大于、小于、等于、无法确定”)。
将CO2转化为有经济价值的产物,可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,实现“碳中和”。请回答:
(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和,该过程经历以下两步:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90kJ/mol
①写出CO2(g)合成CH3OH(g)总反应的热化学方程式_______
②能说明反应CO(g)合成CH3OH(g)总反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
A. CO2、H2、CH3OH分子数之比为1:3:1的状态
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的密度不再变化
③在一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生CO2合成CH3OH的总反应,测得10min达到平衡时氢气的平均速率为0.12mol/(L·min),则该反应的平衡常数为_______(保留一位小数)。
该反应中v=kc(CO2)·c3(H2),v=kc(CH3OH)·c(H2O),其中k、k为速率常数,仅与温度有关,则当反应过程中CO2的物质的量为0.5mol时,v:v=_______
(2)CO2催化加氢生成乙烯也是CO2的热点研究领域。2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H<0。
①达到平衡后,欲增加乙烯的产率,并提高反应的速率,可采取的措施_______(写出其中符合条件的一种)。
②如图所示,关闭活塞,向甲乙两个密闭容器分别充入lmolCO2和3molH2,发生反应CO2催化加氢生成乙烯,起始温度体积相同(T1℃、4L密闭容器)。达到平衡时,乙的容器容积为2.8L,则平衡时甲容器中CO2的物质的量_______0.2mol(填“大于、小于、等于、无法确定”)。
将CO2转化为有经济价值的产物,可以推动经济高质量发展和改善生态环境质量,实现碳中和。请回答下列问题:
(1)以CO2为原料加氢合成二甲醚(CH3OCH3)、甲醇(CH3OH)有利于实现碳中和。已知:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.01kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-24.52kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=+41.17kJ·mol-1
则反应④2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的H4=____kJ·mol-1
(2)在一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的CO2和H2仅发生反应④,下列能说明反应④已达到平衡状态的是____(填标号)。
A.CO2、H2、CH3OCH3分子数之比为2∶6∶1
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.单位时间内,每断裂2个C=O键,同时形成3个O-H键
D.混合气体的密度不再变化
(3)温度为T℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和1molH2,仅发生反应③,10min后达到平衡时氢气的体积分数为25%,则0~10min内,v(CO2)=____mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数为____。若该反应中v=k•c(CO2)•c(H2),v=k•c(CO)•c(H2O),其中k、k为速率常数,仅与温度有关,当反应过程中CO2的物质的量为0.6mol时,v∶v=____
(4)CO2催化加氢生成乙烯也是CO2的热点研究领域。
2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) H<0
a.达到平衡后,欲提高乙烯(C2H4)的产率,并加快反应的速率,可采取的措施是____(写出其中符合条件的一种)。
b.如图所示,向甲、乙两个密闭容器中分别充入1molCO2和3molH2(其中甲为恒容容器,乙为恒压容器),发生CO2催化加氢生成乙烯的反应,起始温度、体积相同(T1℃、4L密闭容器),达到平衡时,乙容器的容积为2.8L,则平衡时甲容器中CO2的物质的量____(填“大于”、“小于”或“等于”)0.2mol。

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