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解答题-原理综合题 困难0.15 引用2 组卷144
研究二氧化碳的转化与减排具有重要的社会意义。用还原的反应过程如下：
①   
②   
回答下列问题：
(1)   _______。
(2)同时提高与的平衡转化率和速率的措施是_______。
(3)在密闭容器中分别充入0.1mol与0.3mol。
①保持密闭容器体积为10L，只发生①②反应，经10min反应达到平衡，测定出和均为0.05mol。10min内的平均反应速率为____；该条件下，反应②的平衡常数为_____。
②在150℃时，改变密闭容器的体积，测得和平衡转化率随压强变化如图所示。平衡转化率随压强增大而减小的主要原因是____；后平衡转化率随压强增大而减小缓慢甚至增大，可能的原因是_______。

(4)在刚性密闭容器中按体积比1∶3投入和，加入催化剂，仅发生反应①②。经实验测出两步反应过程的能量变化示意图如下：

①在较低温度时，反应物转化率较高，但体系中体积分数很低，主要原因是活化能_______(填“>”、“＜”或“=”)。
②随温度升高，的体积分数变化趋势为先增后减小，其可能原因是_______。
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知识点：化学反应速率计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算 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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利用催化加氢制二甲醚()过程中发生的化学反应为
反应Ⅰ：　
反应Ⅱ：　
反应Ⅲ：　
回答下列问题：
(1)反应Ⅱ的速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，、为速率常数，为各组分的分压。在密闭容器中按一定比例充入和，体系中各反应均达到化学平衡。向平衡体系中加入高效催化剂，将___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；增大体系压强，的值将___________。
(2)在一定条件下，保持体积恒定，向同一密闭容器中按投料进行上述反应，的平衡转化率及CO、、的平衡体积分数随温度变化如图所示。
   
①图中表示CO的平衡体积分数随温度变化的曲线为___________(填“X”或“Y”)，温度从453K上升至573K，的平衡转化率变化的原因是___________，能同时提高的平衡体积分数和的平衡转化率的措施是___________。
②一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入和进行上述反应，反应经10min达平衡，的平衡转化率为30%，容器中为0.05mol，为0.05mol。体系的能量变化为___________kJ，反应Ⅲ的平衡常数___________；继续向容器中加入和，此时反应Ⅲ将___________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物是科学研究的重点内容。回答下列问题：
(1)已知NO和经反应I和反应Ⅱ转化为，其能量变化如图所示：

I．       ，平衡常数；
Ⅱ．___________       ，平衡常数；
写出第Ⅱ步反应的化学方程式：___________。
(2)反应的___________(填“>”或“<”)0，平衡常数K=___________(用含、的代数式表示)。下列措施既能提高该反应的平衡转化率，又能加快生成的反应速率的是(填字母)___________。
a．升高温度　　　　　b．缩小容器体积　　　　　c．加入催化剂
(3)由实验测得Ⅱ反应的～的关系如图所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃200300400
K0.5
请回答下列问题：
(4)试比较、的大小，___________(填“>”、“=”或“<”)。
(5)400℃时，反应的平衡常数K=___________。当测得、、的浓度分别为3、2、1时，则该反应的___________(填“>”、“=”或“<”)。
(6)下图为一定温度下，和以1∶3进行反应，平衡时，的体积分数随压强的变化示意图

①随压强增大，的体积分数增大的原因是________。
②比较b点和a点：平衡常数       ________(填“>”、“=”或“<”，下同)，的浓度________。
③计算b点的平衡常数_______(用分压表示的平衡常数，结果保留2位有效数字)。
利用CO2催化加氢制二甲醚(CH3OCH3)过程中发生的化学反应为：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)       ∆H1>0
反应Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)       ∆H2<0
反应Ⅲ：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)       ∆H3<0
回答下列问题：
(1)反应Ⅱ的速率方程为v正=k正·p(CO2)·p3(H2)，v逆=k逆·p(CH3OH)·p(H2O)其中v正、v逆为正、逆，反应速率k正、k逆为速率常数，p为各组分的分压。在密闭容器中按一定比例充入H2和CO2，体系中各反应均达到化学平衡。向平衡体系中加入高效催化剂，将_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；增大体系压强的值将_______。
(2)在一定条件下，保持体积恒定，向同一密闭容器中按投料进行上述反应，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示：

图中表示CO的平衡体积分数随温度变化的曲线为_______(填“X”或“Y”)，温度从553K上升至573K，CO2的平衡转化率变化的原因是_______，能同时提高CH3OCH3的平衡体积分数和CO2的平衡转化率的措施是_______。
(3)一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2进行上述反应，反应经10min达平衡，CO2的平衡转化率为30%，容器中COg为0.05mol，CH3OHg为0.05mol。前10minCH3OCH3g的反应速率为_______mol/(L·min)。继续向容器中加入0.05molCH3OHg和xmolH2Og，若此时反应Ⅲ逆向进行，则x的最小值为_______。
(4)CO2催化加氢制二甲醚的副产物CO和CH3OH均可作为燃料电池的燃料，则两种燃料比能量的大小之比为_______(比能量：单位质量所能输出电能的多少)。

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