近期我國科學家利用CO2合成了淀粉,其中最關鍵步驟是CO2與H2合成CH3OH。該步驟同時發生下列反應:
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-50.0kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.10kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)對于反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH=-91.1-91.1kJ?mol-1。
(2)恒溫下,CO2和H2在恒容密閉容器發生反應①②,下列能表明上述反應已達到平衡狀態的有 BCBC(填標號)。
A.每斷裂1molH-H鍵,同時生成1molO-H鍵
B.混合氣體的壓強不變
C.混合氣體的平均相對分子質量不變
D.n(CH3OH)n(CO2)=1
(3)向恒壓密閉容器中通入3molH2和1molCO2,CO2的平衡轉化率及CH3OH的平衡產率隨溫度變化的關系如圖所示。(已知:CH3OH的平衡產率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始×100%)

溫度高于500K時,CO2的平衡轉化率隨溫度升高而增大,其原因是 反應①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉化率增大反應①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉化率增大。
(4)一定溫度和壓強下,在密閉容器中充入一定量的CO2和H2進行模擬實驗。各組分的相關信息如表:
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
3
OH
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
物質 | CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O |
n(投料)/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0.3 |
n(平衡)/mol | 0.1 | 0.3 | y | 0.3 |
0.1
0.1
;CO2的轉化率為 80%
80%
。(5)以CO2為原料,“三步法”合成葡萄糖是一種新技術。在第二步電解CO合成CH3COOH的過程中,采用新型可傳導H+的固體電解質,其工藝如圖所示。

陰極主要反應的電極方程式為
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
。電解時,在陰極可能產生的氣體副產物(單質)是 H2
H2
(填化學式)。【答案】-91.1;BC;反應①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉化率增大;0.1;80%;2CO+4e-+4H+=CH3COOH;H2
【解答】
【點評】
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發布:2024/5/31 8:0:9組卷:65引用:1難度:0.5
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