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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷26
碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g);ΔH1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH2=-23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g);ΔH3
(1)ΔH3=___________,反应Ⅱ的活化能E()___________E()(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T1温度下,将6molCO2、和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅲ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为2mol和1mol。则T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=___________
(3)为实现“碳达峰"及“碳中和”,二氧化碳甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一、请回答下列问题:
①二氧化碳甲烷化时发生的反应为CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g),某温度下,向容积为1 L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2和5 mol H2,5 min时反应达到平衡,CO2的转化率为50%,该反应的平衡常数K为___________;能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.CO2体积分数保持不变
B.容器中混合气体的质量保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CO2的生成速率与H2O的生成速率相等
②某温度,在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2,10min后达到平衡,CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%,则CH4的反应速率为___________。()
23-24高二上·新疆伊犁·阶段练习
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算活化能及其对反应速率的影响化学平衡常数的有关计算转化率的相关计算及判断 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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碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用CO2和CO以减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理,即CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)        △H,然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中,按物质的量之比2:1通入H2和CO2,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示,若其它条件不变,仅改变某一条件时,测得其压强(p)。随时间(t)的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是_______
A.容器内气体的平均相对分子质量不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D.v(H2)=v(H2O)
②改变的条件是_______
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)        △H=-49.6kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)        △H=-122.6kJ•mol-1
①反应Ⅱ的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下,将3molCO2和7molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。则T1温度时同时发生反应Ⅰ和Ⅱ,其中平衡CO2的转化率为_______
③写出CH3OH(g)转化为CH3OCH3(g)的热化学方程式_______
④写出反应Ⅱ化学平衡常数的表达式K=______
碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理,即CO2(g) +2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH,然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中,按物质的量之比2:1通入H2和CO2,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示,若其它条件不变,仅改变某一条件时,测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是___________
A.容器内气体的平均相对分子质量不变
B. CO2和H2的转化率相等
C. H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D.v(H2)=v( H2O)
②ΔH___________0( 填“>”“<”或“不确定”) ;理由是___________
③改变的条件是___________
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应I :CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1
反应II :2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1
反应III :2CO2(g) +6H2(g) CH3OCH3 (g) +3H2O(g)
①反应III的活化能Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下,将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III,达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K=___________
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为___________
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1:1,废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气,其中CO2和CO全部转化成CH3OH ,理论上可制得C2H4Cl2___________ kg。
研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ∆H1=-49.6kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g) 2CH3OH(g)   ∆H2= +23.4kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   ∆H3
(1)∆H3= ___________ kJ/mol。
(2)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)   △H<0,相同条件下,向容积相同的a、b、c、d、e五个恒容密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1:2的CO和H2的混合气体,改变温度进行实验,测得反应进行到t min时甲醇的体积分数如图甲所示。c点之前温度升高甲醇的体积分数增大的原因是___________,c点之后温度升高甲醇的体积分数减少的原因是___________

(3)为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件,某研究小组在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H=﹣23.4kJ•mol1
容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)
T10.200.080.08
T10.40aa
T20.200.090.09
①T1温度下该反应的平衡常数K=________;反应温度T1________T2(填“大于”或“小于”)
②容器Ⅱ中a=________
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是________ (填字母)。
A.容器中总物质的量不再变化
B.混合气体的密度不变
C.用CH3OH和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1
D.容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E.单位时间内生成2mol CH3OH的同时生成1mol H2O(g)
F. 混合气体的平均相对分子质量不变
④T1温度下,在某时刻反应混合物中CH3OH、CH3OCH3、H2O的物质的量浓度分别为0.2 mol/L、0.2mol/L、0.4 mol/L,则此时反应速率v________v(填“>”、“<”或“=”)。

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