解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷68
我国力争在2060年前实现“碳中和”,综合利用CO2具有重要的意义。300MP、200oC条件下,CO2与H2反应可制得气态甲醇(CH3OH),其反应方程式为CO2+3H2
CH3OH+H2O(g)。
(1)该反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/7763fe83-7277-47ae-aa21-93dff4a50298.png?resizew=188)
该反应是_______ 反应(填“吸热”或“放热”),判断的理由是 _______ 。
(2)为了加快该反应的速率,可以采取措施_______ (任写一种)。
(3)在实际生产中,测得合成塔中H2及H2O(g)的物质的量随时间变化如下图所示,则图中代表
的曲线是_______ (填“X”或“Y”),v(正)与v(逆)相等的点为_______ (填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/5b554dbf-9ed6-4220-8166-c94290137365.png?resizew=178)
(4)在一定温度下,将2molCO2与6molH2气体混合于2L密闭容器中制甲醇,2min末生成0.8mol H2O(g)。
①用单位时间内
浓度的减小来表示2min内该反应的平均速率为_______ mol· L-1· min-1;
②2min末容器中H2的物质的量浓度_______ 。
(1)该反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/7763fe83-7277-47ae-aa21-93dff4a50298.png?resizew=188)
该反应是
(2)为了加快该反应的速率,可以采取措施
(3)在实际生产中,测得合成塔中H2及H2O(g)的物质的量随时间变化如下图所示,则图中代表
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/5b554dbf-9ed6-4220-8166-c94290137365.png?resizew=178)
(4)在一定温度下,将2molCO2与6molH2气体混合于2L密闭容器中制甲醇,2min末生成0.8mol H2O(g)。
①用单位时间内
②2min末容器中H2的物质的量浓度
2023高三·全国·专题练习
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实现“碳中和”,综合利用CO2具有重要的意义。一定条件下,CO2与
制备气态甲醇(CH3OH)的反应方程式为
。
(1)为了加快反应速率,可以采取的措施_______ (任写一种)
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,当进行到某一时刻,CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为
、
、
、
,反应达到平衡时,下列数据不可能出现的是_______。
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入1mol CO2和3mol
,测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
①a=_______ ;3~6min内,v(H2)= _______ 。
②12min末时,混合气体中
的物质的量分数为_______ 。已知:B的物质的量分数
。
③第3min时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/caa054c6470b3dbd7142c89da826a7f2.svg)
_______ (填“>”、“<”或“=”)第9min时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9c215662bffeed0c1dfd07c990a6909.svg)
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是_______ (填序号)。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol
,同时生成1molH2O
D.容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(1)为了加快反应速率,可以采取的措施
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,当进行到某一时刻,CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为
A. |
B. |
C. |
D. |
时间 | 0min | 3min | 6min | 9min | 12min |
0 | 0.50 | 0.75 | 0.75 | ||
1 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.25 |
①a=
②12min末时,混合气体中
③第3min时
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol
D.容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。反应的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/4a12d078-ece6-4757-9464-1a025517dcd5.png?resizew=274)
(1)该反应是__ 反应(填“吸热”或“放热”),判断的理由是___ 。
(2)某温度时,在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
从反应开始到5min末,用CO2表示的该反应的平均速率为__ ;反应达平衡时,H2的转化率为__ ;要提高此反应的速率,可以采取___ 措施(填写2条)。
(3)若维持(2)的条件不变,能说明该反应已达平衡状态的是__ (填序号)。
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
B.CO2、H2、CH3OH、H2O浓度相等的状态
C.CO2、H2、CH3OH、H2O总物质的量保持不变的状态
D.CO2的转化率保持不变的状态
(4)依据原电池原理,将甲醇设计成燃料电池如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/670c95e1-3ed2-4ee9-9b58-1d408b1333b4.png?resizew=317)
则a为__ 极(填“正”或“负”);H+从__ 极区向__ 极区迁移(用图中字母填);b极上O2发生反应电极反应式为:__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/4a12d078-ece6-4757-9464-1a025517dcd5.png?resizew=274)
(1)该反应是
(2)某温度时,在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.85 | 0.7 | 0.25 | 0.25 |
从反应开始到5min末,用CO2表示的该反应的平均速率为
(3)若维持(2)的条件不变,能说明该反应已达平衡状态的是
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
B.CO2、H2、CH3OH、H2O浓度相等的状态
C.CO2、H2、CH3OH、H2O总物质的量保持不变的状态
D.CO2的转化率保持不变的状态
(4)依据原电池原理,将甲醇设计成燃料电池如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/670c95e1-3ed2-4ee9-9b58-1d408b1333b4.png?resizew=317)
则a为
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