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1 . 和是两种重要的温室气体,通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题:
Ⅰ.工业上可以利用和合成: 。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、IL)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量如表。
(1)下列能说明反应a达到平衡状态的是_______。(填字母)
(2)达到平衡时,反应a,b对比:的体积分数_______ 。(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。
已知:反应1:
反应2:
在密闭容器中通入3mol的和1mol的,分别在0.1MPa和1MPa下进行反应。实验中对平衡体系进行分析,其中温度对CO和的影响如图1所示
(3)1MPa时,表示和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______ 和_______ 。M点平衡组成含量高于N点的原因是_______ 。
Ⅲ.在时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和,发生反应:,反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图2所示。
(4)当时,达到平衡后,的体积分数可能是图象中的_______ (填“D”、“E”或“F”)点。
(5)_______ 时,的体积分数最大。
Ⅰ.工业上可以利用和合成: 。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、IL)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量如表。
反应a(恒温恒容) | 1 | 3 | 0 | 0 |
反应b(绝热恒容) | 0 | 0 | 1 | 1 |
A. | B.混合气体的平均摩尔质量不再改变 |
C. | D.容器内压强不再改变 |
Ⅱ.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。
已知:反应1:
反应2:
在密闭容器中通入3mol的和1mol的,分别在0.1MPa和1MPa下进行反应。实验中对平衡体系进行分析,其中温度对CO和的影响如图1所示
(3)1MPa时,表示和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是
Ⅲ.在时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和,发生反应:,反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图2所示。
(4)当时,达到平衡后,的体积分数可能是图象中的
(5)
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解题方法
2 . CO2、CO、H2催化合成醇可减排温室气体并合成可再生燃料,是新能源领域的研究前沿。已知CO2与H2混合后一定条件下可发生下列两个可逆反应:
I、CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol−1
II、CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH2= 41.1 kJ·mol−1
(1)H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) ΔH,则ΔH=_______ kJ·mol−1。
(2)1 mol CO2和3 mol H2混和气体在一定条件下反应,测得CO2平衡转化率、平衡时含碳产物中CH3OH和CO的物质的量分数随温度变化如图-1所示
①图中平衡时产物中CO的百分含量对应的曲线是_______ (填“b”或“c”),理由为_______ 。
②图中X点时,CO2的平衡转化率为25%,则此时混合体系中n(CH3OH)∶n(CO)∶n(CO2)=_______ ;H2的转化率为_______ %(保留三位有效数字)。
(3)CO和H2O可以在Fe(CO)5催化作用下发生反应II,其反应机理如图-2所示。OH-在此反应中的作用是_______ ;若参与反应的为C18O,则生成的二氧化碳成分为_______ (填“只有CO18O”或“只有CO2” 或“CO18O和CO2”)
I、CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol−1
II、CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH2= 41.1 kJ·mol−1
(1)H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) ΔH,则ΔH=
(2)1 mol CO2和3 mol H2混和气体在一定条件下反应,测得CO2平衡转化率、平衡时含碳产物中CH3OH和CO的物质的量分数随温度变化如图-1所示
①图中平衡时产物中CO的百分含量对应的曲线是
②图中X点时,CO2的平衡转化率为25%,则此时混合体系中n(CH3OH)∶n(CO)∶n(CO2)=
(3)CO和H2O可以在Fe(CO)5催化作用下发生反应II,其反应机理如图-2所示。OH-在此反应中的作用是
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