不依賴植物,人工合成碳水化合物,一直是世界各國科學家的夢想。我國中科院天津工業生物技術研究所的科學家在國際上首次突破二氧化碳人工合成淀粉,研究碳的化合物對減少CO2在大氣中累積及實現可再生能源的有效利用具有重要意義。CO2和H2在一定條件下能發生反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH?;卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應中反應物與生成物的能量與活化能的關系如圖所示,該反應的ΔH=Ea1-Ea2Ea1-Ea2kJ?mol-1(用含Ea1和Ea2的代數式表示)。

(2)恒溫恒容條件下,下列不能說明該反應達到平衡狀態的是 BCBC(填標號)。
A.v(CO2)正=v(CH3OH)逆
B.CH3OH(g)的體積分數與H2O(g)的體積分數相等
C.混合氣體的密度不再變化
D.混合氣體的壓強不再變化
(3)一定溫度下,向一體積為3L的剛性密閉容器中充入3molCO2和6molH2,此時容器內的壓強為45kPa,發生上述反應,進行5min時達到平衡,此時容器內的壓強為30kPa,則0~5min內用H2表示的化學反應速率為 0.50.5mol?L-1?min-1。該溫度下,該反應的平衡常數K=250081250081L2?mol-2。
(4)以CO2、H2為原料合成CH3OH時,還發生了副反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.5kJ?mol-1。一定壓強下,按照一定比例投入原料,CO2的平衡轉化率在300℃以下隨溫度升高而減小,在300℃以上隨溫度升高而增大,甲醇的產量在300℃以下隨溫度升高而減小,在300℃以上隨溫度升高基本不變,理由是 升高溫度主反應逆向進行,副反應正向進行,溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降,且上升幅度超過下降幅度升高溫度主反應逆向進行,副反應正向進行,溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降,且上升幅度超過下降幅度。
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【答案】Ea1-Ea2;BC;0.5;;升高溫度主反應逆向進行,副反應正向進行,溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降,且上升幅度超過下降幅度
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【解答】
【點評】
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發布:2024/5/17 8:0:8組卷:21引用:1難度:0.5
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1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67難度:0.6 -
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3