题目内容

过度排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH>0，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

　　　 （1）从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率

v(CO2)= 　　　　　　　　　 ；

　　　 （2）该反应的平衡常数表达式K=　　　　　 　　　　　 ；

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　　　

（多选扣分）；

a．容器中压强不变　　　　　　 　　　　 b．v正(H2)＝v逆(H2O)

c．混合气体中c(H2O)不变　　　 　　　 d．c(CO2)＝c(CH3OH)

（4）下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是　　　 （填字母）。

a．升高温度　　　　　　 　　　　　 b．将CH3OH(g)及时液化抽出

c．选择高效催化剂　　　　　　　　　　　　　　　 d．再充入H2O(g)

（1）0.075mol/(L·min)                        （2） K= [CH3OH][H2O]/[CO2][H2]3 

（3）ac（漏选得1分，错选、多选不得分）    （4）ab（漏选得1分，错选、多选不得分）

练习册系列答案
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过度排放CO2会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式                          ；

在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式                         。

（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括             。

（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式            。当电子转移的物质的量为           时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。

（4）工业上常以CO和H2为主要原料，生产甲醇。

某密闭容器中充有10mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平 衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=              ；此时在B点时容器的体积VB      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA       tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量情况下，为提高 CO转化率可采取的措施是                （答出两点即可）。

 

过度排放CO2会造成“温室效应”，为了减少煤燃烧对环境造成的污染，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

（1）已知①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)      ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1

②C(s) ＋ 2H2O(g) = CO2(g) ＋ 2H2(g)  ΔH2＝＋90 kJ·mol－1

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是   ________________________，

（2）用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化，该装置b电极的电极反应式是_______________________。

（3）在压强为0.1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示，则：

①p1________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在其他条件不变的情况下，向容器中再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③在p1下，100 ℃时，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。

（4）如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：

关于该反应的下列说法中，正确的是________(填编号)。

A．ΔH＞0，ΔS＞0              B．ΔH＞0，ΔS＜0

C．ΔH＜0，ΔS＜0              D．ΔH＜0，ΔS＞0

（5）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示：

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝________。

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。

A．升高温度             B．将CH3OH(g)及时液化移出

C．选择高效催化剂       D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

过度排放CO2会造成“温室效应”，为了减少煤燃烧对环境造成的污染，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

（1）已知①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)      ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1

②C(s) ＋ 2H2O(g) = CO2(g) ＋ 2H2(g)  ΔH2＝＋90 kJ·mol－1

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是   ________________________，

（2）用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化，该装置b电极的电极反应式是_______________________。

（3）在压强为0.1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示，则：

①p1________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在其他条件不变的情况下，向容器中再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③在p1下，100 ℃时，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。

（4）如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：

关于该反应的下列说法中，正确的是________(填编号)。

A．ΔH＞0，ΔS＞0              B．ΔH＞0，ΔS＜0

C．ΔH＜0，ΔS＜0              D．ΔH＜0，ΔS＞0

（5）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示：

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝________。

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。

A．升高温度             B．将CH3OH(g)及时液化移出

C．选择高效催化剂       D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

过度排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的

资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，

在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH>0，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=                    ；

(2)该反应的平衡常数表达式K=                      ；

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是      （多选扣分）；

a．容器中压强不变                  b．v正(H2)＝v逆(H2O)

c．混合气体中c(H2O)不变        d．c(CO2)＝c(CH3OH)

(4)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是       （填字母）。

a．升高温度                   b．将CH3OH(g)及时液化抽出

c．选择高效催化剂             d．再充入H2O(g)

 

过度排放CO2会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式                           ；

在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式                          。

（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括              。

（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式             。当电子转移的物质的量为            时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。

（4）工业上常以CO和H2为主要原料，生产甲醇。

某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平  衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=               ；此时在B点时容器的体积VB       10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA       tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量情况下，为提高 CO转化率可采取的措施是                （答出两点即可）。

 

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