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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:1320 题号:12603284
实现二氧化碳选择性,稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。反应包括两步:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
(1)由合成的热化学方程式_______
(2)恒压下,按时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。(分子筛膜能选择性分离出水)。

①根据图中数据,压强不变采用有分子筛膜时的最佳反应温度为_______
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是_______
(3)如果在不同压强下,的起始物质的量比仍为,测定的平衡转化率和的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示:

已知:的平衡转化率的平衡产率
①压强p1______p2(填“”或“”),原因_______
②其中图中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)。
③图乙中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因_______

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【推荐1】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环,有效降低碳排放。
(1)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-91kJ•mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24kJ•mol-1
3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH3=-247kJ•mol-1
则反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=___________
(2)某温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH(g)浓度随时间变化如下图所示。

①计算:从0min到3min,H2O的平均反应速率v(H2O)=____ mol•L-1•min-1保留两位有效数字);反应的平衡常数K=___
②能说明上述反应达到平衡状态的是_____填编号)。
A.混合气体的颜色不再发生变化
B.c(CO2):c(H2)=1:3
C.混合气体的平均相对分子质量保存不变
D.CO2的物质的量分数在混合气体中保持不变
(3)以甲醇为燃料的新型电池的成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。

A极为电池的_______极,B电极的反应式为______
(4)在25℃时,将ymol/L的CH3COOH与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,反应结束恢复至25℃,此时c(CH3COO-)=c(Na+),则此时溶液显_____性,25℃时CH3COOH的电离平衡常数为_____(用含y的代数式表示)。
2020-09-18更新 | 169次组卷
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I.利用太阳能制绿氢:该制氢反应机理如图所示,光照催化剂会产生电子和具有强氧化性的电子空穴,加入助催化剂有利于电子与的分离。
(1)该制氢总反应方程式为_______

Ⅱ.反应制甲醇转化过程涉及如下两个反应:
反应i:
反应ii:
(2)①制甲醇总反应方程式的平衡常数表达式_______
②在图中画出不同温度下,反应i中的平衡转化率随压强变化的关系图_______(假设只发生反应i,请在图上标注温度)。

(3)在体积为的密闭容器中,反应ii中的平衡转化率与反应物投料比及温度的关系如图,I、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的平衡转化率随温度的变化曲线(假设只发生反应ii):

①反应热a_______(填“>”或“<”)0,判断依据为_______
②投料比:I_______(填“大于”或“小于”)Ⅱ,若Ⅱ条件下反应的、投料比为0.5,结合图像求出B点的平衡常数_______
2024-02-27更新 | 46次组卷
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为(CO,CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
iii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应2中相关化学键键能数据如下:
化学键H—HC=OC≡OH—O
E/KJ·mol-14368031076465

由此计算ΔH2=___kJ·mol-1。已知ΔH1=-63kJ·mol-1,则ΔH3=___kJ·mol-1
(2)对于反应1,不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的效率影响如图所示,请回答下列问题:

①下列说法不正确的是(          )
A.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率降低
C.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
②若在刚性容器中充入3molH2和1molCO2发生反应1,起始压强为4MPa,则图中M点CH3OH的体积分数为___,250℃时反应的平衡常数Kp=___(MPa)-2(保留三位有效数字);
③若要进一步提高甲醇产率,可采取的措施有___(写两条即可)
(3)相同条件下,一定比例CO/CO2/H2混合气体甲醇生成速率大于CO2/H2混合气体甲醇生成速率,结合反应1、2分析原因:___
(4)以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示:

250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是___
300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是___
2020-06-27更新 | 241次组卷
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