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  由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌C

  由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),如图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.

  (1)关于该反应的下列说法中,正确的是___.(填字母)

  A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0 C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

  (2)容积一定,下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是___.

  A.混合气体的平均平均相对分子质量不变

  B.混合气体的压强不变

  C.单位时间内生成3mol H-H键,同时生成2mol H-O键

  D.混合气体中c (CO2):c (H2)=1:3

  (3)温度降低,平衡常数K___(填“增大”、“不变”或“减小”).

  (4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如图2所示.从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为___mol•L-1•min-1,CO2和H2的转化率比是___:___

  (5)下列措施中能使(4)题中n(CH3OH)n(CO2)增大的有___.(填字母)

  A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离

  D.充入He(g),使体系总压强增大 E.再充入1molCO2和3molH2

  (6)若在另一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2,保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数___ (4)题中的CO2的体积百分数.(“>”或“<”或“=”,下同)

1回答
2020-05-01 10:33
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李燕民

  (1)由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即△H<0,由方程式可知,该反应正反应是气体的物质的量减小的反应,故正反应为熵减过程,即△S<0,故选C;

  故答案为:C;

  (2)可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),是气体体积减小的放热反应;

  A.反应前后气体质量不变,但气体物质的量变化,混合气体的平均相对分子质量不变,能说明反应达到平衡状态,故A不符合;     

  B.反应前后气体物质的量不变,混合气体的压强不变说明反应达到平衡状态,故B不符合;

  C.单位时间内生成3mol H-H键,反应逆向进行,同时生成2mol H-O键,水和甲醇中都含有H-O键,反应正向进行,不符合正逆反应速率相同,不能说明反应达到平衡状态,故C不合;

  D.浓度之比和起始量,变化量有关,反应过程中变化量是混合气体中c (CO2):c (H2)=1:3,不能说明正逆反应速率相同,所以不能说明反应达到平衡状态,故D符合;

  故答案为:CD;

  (3)该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,平衡常数增大;

  故答案为:增大;

  (4)由图2可知,10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L,所以v(CH3OH)=0.75mol/L10min

2020-05-01 10:35:52

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