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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷166
近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义,请回答下列问题:
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
名称氢气甲烷一氧化碳甲醇
已知   
   ___________
(2)一定条件下,发生反应:,设起始,在恒压下,反应达到平衡时的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是___________。
   
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和的值均增大
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡
D.图中Z的大小a>3>b
(3)在T1℃时,往的某恒容密闭容器中充入,发生反应后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总物质的量为起始总物质的量的1.5倍,则:
内,___________的平衡转化率为___________%。
②该反应的平衡常数___________
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:
   
①铜电极上产生的电极反应式为___________
(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,此时铜极区溶液增重,则生成CO和的体积比为___________
22-23高二下·重庆渝中·期中
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义。
(1)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) △H1 K1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 K2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 K3
则△H2=______(用含△H1、△H3的代数式表示),K2=______(用含K1、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,CH4和H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H,设起始=Z,在恒压下,反应达到平衡时CH4的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是______(填标号)。
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和△H的值均增大
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡
D.a>3>b
(3)在T1℃时,往10L的某恒容密闭容器中充入3molCH4(g)和5molH2O(g),发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),5min后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总压强为起始压强的1.5倍,则:
①0~5min内,v(H2)=______mol•L-1•min-1,H2O(g)的平衡转化率为______%。
②该反应的平衡常数K=______(mol•L-1)2
③反应达到平衡时,再充入1molH2O(g)和2molCO(g),此时v______(填“>”、“<”或“=”)v
(4)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示。若生成乙烯和乙烷的体积比为7∶3,则消耗CH4和CO2的体积比为______
为实现“碳达峰”、“碳中和”目标,可将CO2催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应:
反应I:             H1<0
反应II:             H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
物质H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)

0

-393.5

-201

-241.8
则反应I的_______
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,CO的浓度一定保持不变
B.降低温度,反应II的逆反应速率增大,正反应速率减小
C.增大 CH3OH的浓度,反应II的平衡向正反应方向移动
D.恒温恒压下充入气,反应I的平衡向逆反应方向移动
(3)向容器中加入1mol CO2、1mol H2,维持压强100kpa发生反应,CO2和H2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。

①曲线_______(填“L1”或“L2”)表示CO2的平衡转化率。
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为_______
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为_______mol,反应I的标准平衡常数_______(保留1位小数)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:,其中为各组分的平衡分压)。
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:

①铜电极上产生CH4的电极反应式为_______
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为_______

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