题目内容
【题目】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 氯水中有平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 对2NO2(g)N2O4(g) △H<0, 升高温度平衡体系颜色变深
D. SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气
【答案】B
【解析】试题分析:A.氯水中有平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,当加入AgNO3溶液后,生成AgCl沉淀,氯离子浓度降低,平衡向正向移动,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B.增大压强平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B选;C.对2NO2(g)
N2O4(g)△H<0,升高温度平衡向逆方向移动,体系颜色变深,符合勒夏特列原理,故不选;D.工业生产硫酸的过程中,存在2SO2+O2
2SO3,使用过量的氧气,平衡向正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故D不选;故选B。

【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJmol-1 I
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1。
②H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJmol-1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=______;反应II的△H2=______kJmol-1.
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有__________。
A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度 D.投料比不变,增加反应物的浓度
E.增大 CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是___________________________。
(4)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图_________。
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在______极,该电极反应式是_________。