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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:163 题号:15700282
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。在体积为2L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)前10min,(CO2)=____mol·L-1·min-1
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是____(填字母)。
a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
b.混合气体的压强不随时间的变化而变化
c.单位时间内生成1molH2O,同时生成1molCH3OH
d.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
e.混合气体的密度不随时间的变化而变化
f.CO2和CH3OH的反应速率之比为1∶1
(3)反应前与平衡时的压强比为____
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是____
(5)平衡时H2的转化率为____

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【推荐1】综合利用、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)H2和CO合成甲醇反应:正反应是放热反应。在恒温,体积为2L的密闭容器中分别充入,10min后达到平衡,测得含有。则达到平衡时CO的浓度为___________;10min内用表示的化学反应速率为___________;若要加快的生成速率并提高CO的转化率,可采取的措施有___________填一种合理的措施
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将转化为甲醇的热化学方程式为:
①该反应的平衡常数表达式为K=___________
②在恒容密闭容器中使物质的量之比为发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数与反应温度T的关系如图所示,则___________0(填“<”或“>”

(3)如图所示,利用缺铁氧化物可实现的综合利用。

请说明整个过程中缺铁氧化物的作用是___________。若用缺铁氧化物与足量完全反应可生成___________
2022-01-10更新 | 13次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】CO2是自然界中的重要碳源,CO2综合利用是目前的研究热点。
(1)工业上已经实现CO2与H2反应合成甲醇。在一恒温、恒容密闭容器中充入2mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。请回答:

①0~10min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=___________mol•L-1•min-1
②能够判断该反应达到平衡状态的是___________(填选项)。
a.CH3OH和H2O的浓度相等
b.混合气体的总物质的量不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.3v(H2)= v(CH3OH)
(2)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:

①请写出上述过程的总化学方程式:___________
②保持其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。其中b点CH4的转化率高于c点,原因是___________

(3)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。

①已知在纳米催化剂Na-Fe3O4表面,1molCO2与H2完全反应生成CO和气态H2O时吸收42 kJ的能量,则该反应的热化学方程式为___________
②关于X与Y的说法正确的是___________(填字母)。
a.实验式相同                                                  b.核磁共振氢谱图上均有4组峰
c.X命名为2-甲基丁烷,Y命名为2-甲基戊烷   d.属于同系物
③催化剂中Fe3O4的制备方法如下:将一定比例的FeCl2和FeCl3溶于盐酸,然后在60℃下逐滴加入NaOH溶液,继续搅拌得Fe3O4。写出该反应的离子方程式___________
2021-04-26更新 | 89次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】是一种重要的化工原料,根据所学知识,回答下列问题:
(1)已知的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
   
A.转变成的过程是一个吸收能量的过程
B.的生成速率与的消耗速率之比为
C.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
D.若键断裂的同时有键形成,则反应达最大限度
(2)在容积为的恒温密闭容器中,充入,一定条件下发生反应,测得的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间/min036912
00.250.3250.3750.375
10.500.350.25
①下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.反应达到平衡后,反应不再进行
B.使用催化剂可以增大反应速率
C.改变条件,可以100%转化为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
a=___________;3~6min内,___________
③12min末,混合气体中的物质的量分数为___________
(3)乙醇—空气燃料电池是一种新型的燃料电池,其工作原理如图所示,其中电解质溶液是溶液,正极反应式为
   
①通入空气一侧的电极是___________(填“正”或“负”)极。
②电池总反应式为___________(写离子方程式)。
2023-05-23更新 | 41次组卷
共计 平均难度:一般