解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷81
杭州亚运会主火炬塔采用甲醇燃料点燃，这是人类历史上第一次碳废再生、零碳甲醇点燃亚运圣火。近年来，我国大力加强
氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，利用反应：
，可减少排放并合成清洁能源实现可持续发展。
(1)一般认为该反应通过如下两个步骤反应来实现：
反应①
反应②
总反应的
________ 
，在________ (选填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发进行。
(2)在一定温度和恒容条件下，下列叙述能表明总反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
(3)合成总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在
下的
、在
下的
如图所示。
①图中对应等温过程的曲线是___________ (填写a或b)，判断的理由是___________ 。
②从反应初始到平衡点
耗时
，计算
分压的平均变化率为___________ kPa·min-1。
③有关工业合成甲醇条件选择的说法正确的是___________ (填字母)。
A．温度越低，越有利于工业生产
B．适当增大的浓度，可以提高的平衡转化率
C．增大压强既加快反应速率又提高转化率，所以压强越大越好
D．使用选择性高的催化剂可以减少副反应的发生，提高产率
氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，利用反应：，可减少排放并合成清洁能源实现可持续发展。(1)一般认为该反应通过如下两个步骤反应来实现：
反应①
反应②
总反应的
，在(2)在一定温度和恒容条件下，下列叙述能表明总反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
| A．混合气体的密度保持不变 |
B．容器中浓度与浓度之比为 |
| C．容器中气体压强保持不变 |
D． |
(3)合成总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。①图中对应等温过程的曲线是
②从反应初始到平衡点
耗时，计算分压的平均变化率为③有关工业合成甲醇条件选择的说法正确的是
A．温度越低，越有利于工业生产
B．适当增大
的浓度，可以提高的平衡转化率C．增大压强既加快反应速率又提高转化率，所以压强越大越好
D．使用选择性高的催化剂可以减少副反应的发生，提高产率
23-24高二上·云南昆明·期末
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我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) △H，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1 =+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1
则总反应的△H=_______ 。
(2)一定温度下，下列措施既能加快反应CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) 的速率且能提高甲醇平衡产率的是_______ (填选项字母)。
(3)如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系，其中压强为3.0 MPa、4.0 MPa和5.0 MPa。
①设CO2的初始浓度为c0，根据5.0MPa时的数据计算Kc(240K)=_______ (列计算式)。
②若在4.0MPa时减小进料浓度比c(CO2)：c(H2)，则CO2的平衡转化率曲线可能位于4.0MPa曲线的_______ (填“ 上方”或“下方”)。实际工业生产中往往按照化学计量比进料，原因是_______ 。(填两点)
(4)进一步研究合成总反应在起始物n(H2 )/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5 ×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是_______ ， 判断的理由_______ 。
②当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率α=_______ % (保留一位小数)，反应条件可能为_______ 或_______ 。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) △H，该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1 =+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1
则总反应的△H=
(2)一定温度下，下列措施既能加快反应CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) 的速率且能提高甲醇平衡产率的是_______ (填选项字母)。| A．及时移去甲醇 | B．加入催化剂 |
| C．提高反应物浓度 | D．减小容器体积 |
①设CO2的初始浓度为c0，根据5.0MPa时的数据计算Kc(240K)=
②若在4.0MPa时减小进料浓度比c(CO2)：c(H2)，则CO2的平衡转化率曲线可能位于4.0MPa曲线的
(4)进一步研究合成总反应在起始物n(H2 )/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5 ×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是
②当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率α=
我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，可减少排放，并合成清洁能源。回答下列问题：
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
a.
b.
①若反应a为慢反应，图1中能体现上述反应能量变化的是_______ (填字母)。
②二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在
下的
、在
下的
如图2所示。
图2中对应等温过程的曲线是_______ (填“a”或“b”)。当
时，的平衡转化率=_______ (填分数)，反应条件可能为_______ 或_______ 。
(2)
时，向体积为
的恒容密闭容器中通入
和
发生反应
。若反应起始和平衡时温度相同(均为)，测得反应过程中压强
①时反应的
_______ 。(
为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)
②反应的速率方程：
，
(k是速率常数，只与温度有关)。
时，
_______ 
。(填“>”“<”或“=”)
排放，并合成清洁能源。回答下列问题：(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：a.
b.
①若反应a为慢反应，图1中能体现上述反应能量变化的是
②二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图2所示。图2中对应等温过程的曲线是
时，的平衡转化率=(2)
时，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生反应。若反应起始和平衡时温度相同(均为)，测得反应过程中压强| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 压强 | 6.00p | 5.60p | 5.30p | 5.15p | 5.06p | 5.00p | 5.00p |
时反应的为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)②反应的速率方程：
，(k是速率常数，只与温度有关)。时，。(填“>”“<”或“=”) 
还原
，
，
的K=
和
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
和
的物质的量均为2mol。则T温度时反应Ⅰ的平衡常数K为
，
其中，
、
分别为正、逆反应速率，
、
分别为正、逆反应速率常数，c为浓度。下列有关速率常数k的说法正确的是
一定条件下，甲醇气相氨化法原料气中
分别为1∶1、2∶1、3∶1时，
的平衡转化率随温度变化的关系如图：
的曲线是
投料，若
的体积分数为
B．
D．
，发生可逆反应b用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如下图所示：
、
、
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