环境问题正引起全社会的关注,CO、CO2的应用对构建生态文明-查字典问答网
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  环境问题正引起全社会的关注,CO、CO2的应用对构建生态文明社会有重要意义.(Ⅰ)工业上可以利用CO为原料制取CH3OH.已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ•mol-1CO2(g)+H2

  环境问题正引起全社会的关注,CO、CO2的应用对构建生态文明社会有重要意义.

  (Ⅰ)工业上可以利用 CO为原料制取CH3OH.

  已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ•mol-1

  CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1

  (1)试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式___.

  (2)该反应能自发进行的条件是___.

  (3)某温度下(1)对应的反应平衡常数K=0.25,若改变条件___(填字母,下同),可使 K=2.04.

  A.增大压强 B.增大CO 的浓度 C.升高温度 D.降低温度E.使用催化剂

  (Ⅱ)工业上也可以利用 CO2为原料制取CH3CH2OH.下面为CO2和H2制取乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g)═CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol (Q>0)在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为 1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图1所示.

  完成下列填空:

  (1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是___(选填图中序号).

  (2)在一定温度下反应达到平衡的标志是___.

  A.平衡常数 K不再增大

  B.CO2的转化率不再增大

  C.混合气体的平均相对分子质量不再改变

  D.反应物不再转化为生成物

  (3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是___(选填编号);

  达到平衡后,能提高 H2转化率的操作是___.

  A.降低温度B.充入更多的 H2C.移去乙醇 D.增大容器体积

  (4)图1中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=___%

  (Ⅲ)一定条件下CO可转化成CO2.温度 T1 时,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),在一体积为 2L的密闭容积中加入0.4molCO2和0.4mol 的H2,第4分钟达到平衡,反应中c(H2O)的变化情况如图2所示.在第5分钟时向体系中再充入0.2molCO和0.2molH2O(其他条件不变),第8分钟达到平衡,请在图2中画出5到9分的c(H2O)浓度变化趋势的曲线.

1回答
2020-10-25 21:16
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陆武

  (1)①CO2(g)+3H2(g)⇌CH2OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ•mol-1

  ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1

  盖斯定律计算①-②得到由CO和H2制取甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol,

  故答案为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol;

  (2)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol,反应的焓变△H<0,△S<0,满足△H-T△S<0的自发进行的反应条件为低温;

  故答案为:低温;

  (3)平衡常数随温度变化,某温度下,(1)中反应的平衡常数K=0.25,改变下述条件可使K=2.04,说明改变温度平衡正向进行,钙反应是放热反应,实验降低温度平衡正向进行,故选D;

  故答案为:D.

  (Ⅱ):(1)该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡时CO2与H2的含量降低,CH3CH2OH与H2O的含量增大.开始CO2与H2的物质的量之比1:3进行,平衡时H2的含量是CO2的含量三倍;CH3CH2OH与H2O按1:3生成,平衡时H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍;

  曲线a、曲线b随温度升高含量增大,且曲线a的含量高,所以曲线a表示H2O、曲线b表示CH3CH2OH;

  曲线c、曲线d随温度升高含量减小,且曲线c的含量高,所以曲线c表示H2、曲线d表示CO2.

  故答案为:b;

  (2)A.平衡常数K只与温度有关,与是否达到平衡状态无关,故A错误;

  B.CO2的转化率不再增大,说明达到平衡状态,故B正确;

  C.平均分子量=总重量总物质的量

2020-10-25 21:19:59

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