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近期我國科學(xué)家利用CO2合成了淀粉,其中最關(guān)鍵步驟是CO2與H2合成CH3OH。該步驟同時(shí)發(fā)生下列反應(yīng):
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(duì)于反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)  ΔH=
-91.1
-91.1
kJ?mol-1。
(2)恒溫下,CO2和H2在恒容密閉容器發(fā)生反應(yīng)①②,下列能表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的有
BC
BC
(填標(biāo)號(hào))。
A.每斷裂1molH-H鍵,同時(shí)生成1molO-H鍵
B.混合氣體的壓強(qiáng)不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D.
n
C
H
3
OH
n
C
O
2
=1
(3)向恒壓密閉容器中通入3molH2和1molCO2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。(已知:CH3OH的平衡產(chǎn)率=
n
C
H
3
OH
平衡
n
C
O
2
初始
×100%)
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溫度高于500K時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因是
反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動(dòng),500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動(dòng),500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
。
(4)一定溫度和壓強(qiáng)下,在密閉容器中充入一定量的CO2和H2進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。各組分的相關(guān)信息如表:
物質(zhì) 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
達(dá)到平衡時(shí),y=
0.1
0.1
;CO2的轉(zhuǎn)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(shù)。在第二步電解CO合成CH3COOH的過程中,采用新型可傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì),其工藝如圖所示。
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陰極主要反應(yīng)的電極方程式為
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
。電解時(shí),在陰極可能產(chǎn)生的氣體副產(chǎn)物(單質(zhì))是
H2
H2
(填化學(xué)式)。

【答案】-91.1;BC;反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動(dòng),500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大;0.1;80%;2CO+4e-+4H+=CH3COOH;H2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/31 8:0:9組卷:62引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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