题目内容
【题目】将 1molCO和 2molH2充入一容积为 1L的密闭容器中,分别在250°C、T°C下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。根据图,下列分析中正确的是( )
A.平衡时CO的转化率:250°C>T°C
B.该反应的正反应是放热反应
C.反应达平衡后,其他条件不变,若减小容积体积,CO 体积分数增大
D.250°C时,反应在前10s的平均速率υ(H2)=0.015mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
A. 由图像可知,250℃时反应速率快,但平衡时甲醇物质的量小,说明正反应是放热反应,温度越低,CO转化率越大,故A错误;
B. 由图像可知,250℃时反应速率快,但平衡时甲醇物质的量小,说明正反应是放热反应,故B正确;
C. 减小容器体积等效于增大压强,平衡向正反应方向移动,CO体积分数减小,故C错误;
D. 250℃时,010min CH3OH反应速率为0.015 mol/(L·min),根据速率和系数成正比规律可知,氢气反应速率为0.03 mol/(L·min),故D错误;
正确答案是B。
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【题目】随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N | C—H |
键能/kJ·mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 | 414 |
则该反应的ΔH=_________kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为_________。
②X轴上a点的数值比b点_________ (填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是________________________________。
(3)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通
过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式 A:CH3OH* →CH3O* +H* Ea= +103.1kJ·mol-1
方式 B:CH3OH* →CH3* +OH* Eb= +249.3kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为_________(填A、B)。
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为______________________________________________。
(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=_________。