题目内容
COCl2的分解反应为COCl2(g)
Cl2(g)+CO(g)。将一定量COCl2(g)和Cl2(g)放入一密闭容器中,2min时达到平衡后,各物质的物质的量在不同条件下的变化情况如下图所示。
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下列相关说法中不正确的是
A.1min时以CO表示的逆反应速率小于3min时以CO表示的正反应速率
B.若在6min时改变的条件为升高温度,则反应的平衡常数K增大
C.12min时改变的条件可为减小CO的浓度,16min时改变的条件可为增大反应容器的体积
D.以CO表示在4~5min、10~11min和12~13min时平均反应速率为v(4~5)<v(10~11)<v(12~13)
研究表明,在CuZnO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 平衡常数K1 反应Ⅰ
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H2 =+41.2kJ•mol-8平衡常数K2 反应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
(1)合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为________;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________________________________。
(2)从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有______________。
(3)反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K3=____________(用K1和K2表示)。
(4)在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图。
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①△H1_________0(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________(填标号)。
A.降低反应温度
B.投料比不变,增加反应物的浓度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I。
①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为________(用a表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为____________(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为____________(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。写出上述反应压力平衡常数KP为____________(用P0表示,并化简)。
在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2O(g)
CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内的各组分的物质的量见下表
物质 物质的量 实验 | CO2 | H2 | CO | H2O |
甲 | a mol | a mol | 0mol | 0mol |
乙 | 2a mol | a mol | 0mol | 0mol |
丙 | 0mol | 0mol | a mol | a mol |
丁 | a mol | 0mol | a mol | a mol |
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
下列实验操作能达到实验目的的是
选项 | 实验操作 | 实验目的 |
A | 向盛有1mL2%的硝酸银溶液中逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡至最初产生的沉淀恰好消失为止 | 配制少量银氨溶液 |
B | 向盛有2mL10%的硫酸铜溶液的试管中滴加0.5mL10%氢氧化钠溶液,混合均匀,滴入待检液,加热 | 检验某溶液中是否含有醛基 |
C | 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,再加入银氨溶液 | 检验淀粉是否水解完全 |
D | 将氯乙烷与氢氧化钠溶液共热一段时间,再向冷却后的混合溶液中滴加硝酸银溶液 | 检验水解产物中的氯离子 |