题目内容

在体积为l L的密闭容器中，充入lmol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) + 49.0 kJ

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示：

（1）从反应开始到第10 min，氢气的平均反应速率v(H2)=                     ，在这段时间内，反应放出的热量=                 

（2）在该条件下，反应的平衡常数K的值 =          （保留2位小数），如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c(CO2) =1.00 mol/L，c(H2) = 0.40 mol/L，c(CH3OH) = c(H2O) = 0.80 mol/L，则平衡              （填写序号）。

       a．向正反应方向移动            b．向逆反应方向移动

       c．不移动                             d．无法确定平衡移动方向

（3）下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是               （填写序号）。

       a．升高温度                                  b．充入He(g)，使体系压强增大

       c．将H2O(g)从体系中分离             d．再充入l mol CH3OH(g)

（4）在催化剂的作用下，CO2与H2能够合成许多物质，如甲醇．烃类．二甲醚等，但反应体系中混入杂质，则反应很难进行，可能的原因是                         。

 

（1）0.225 mol/L?min（2分，单位不写扣1分）  36.75kJ （1分）  

（2）5.3（1分）    b（1分）

（3）cd（2分）   

（4）催化剂中毒（1分）

练习册系列答案
相关题目
如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得尤为紧迫．
在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇和乙醇．
如：2CO2（g）+6H2（g）
催化剂
 CH3CH2OH（g）+3H2O（g）．
（Ⅰ） 在一定压强下，利用CO2反应制取乙醇，测得反应的实验数据如下表．分析表中数据回答下列问题：
温度/k
CO2转化率/%
n（H2）/n（CO2）		 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
（1）温度升高，平衡常数K值将
减小
减小
（填“增大”、“减小”、或“不变”）．提高氢碳比[n（H2）/n（CO2）]，平衡常数K值将
不变
不变
（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
（2）在600K时反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有
AB
AB
（填序号）．
A．缩小反应器体积   B．通入CO2 C．升高温度到800K   D．使用合适的催化剂
（Ⅱ）某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO2和4mol H2，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，甲醇的平均反应速率v（CH3OH）=
0.075mol/（L?min）
0.075mol/（L?min）
；
（2）氢气的平衡浓度为
1.75
1.75
mol/L．
联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
（1）工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．298.15K时，CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图所示，据图回答问题：

①写出合成甲醇反应的热化学方程式
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol-1
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol-1
；
②在图中曲线
b
b
（填“a”或“b”）表示加入催化剂的能量变化曲线，催化剂能加快反应速率的原理是
催化剂能降低该反应的活化能，提高活化分子的百分数，化学反应速率加快
催化剂能降低该反应的活化能，提高活化分子的百分数，化学反应速率加快
；
③在体积为l L的密闭容器中，充入lmol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v（CH3OH）=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
；
该反应的平衡常数k=
16
3
16
3
．
（2）乙醇是重要的化工产品和液体燃料，同样可以利用CO2反应制取乙醇：
2CO2（g）+6H2（g） CH3CH2OH（g）+3H2O（g）   25℃时，K=2.95×1011
在一定压强下，测得反应的实验数据如下表．分析表中数据回答下列问题：

500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①温度升高，K值
减小
减小
（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
②提高氢碳比[n（H2）/n（CO2）]，K值
不变
不变
（填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇
有利
有利
（填“有利”或“不利”）．
③在右图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响．并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注．
（2011?河西区一模）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2，一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度随时问变化如图所示．

①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
．
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．平衡时CO2的转化事为
75%
75%
．
③该条件下反应的平衡常数K的值为
2.25
2.25
．当温度降低时K值变大，剐该反应的△H
＜
＜
0（填“＜”、“＞”或“=”）
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
C
C
．
A．升高温度                B．充入He（g）
C．将H2O（g）从体系中分离    D．用更有效的催化剂
（2）在载人航天器的生态系统中．不仅要求分离除去CO2还要求提供充足的O2?某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O．划阴极反应式为：
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
．

为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源。

（1）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇（CH3OH）完全燃烧，当恢复到原状态时，放出热量363.3kJ，该反应的热化学方程式为                                  。              

（2）目前，工业上常用CO2来生产燃料甲醇。现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＝－49.0 kJ/mol。

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式K＝          ；

②从反应开始到平衡时，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)＝               （注明单位）；H2的转化率＝             ；

③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是    

A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH           

B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1∶3∶1∶1

C．容器中气体的压强不再改变

D．容器中气体的密度不再改变  

④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是     

A．升高温度                     B．将CH3OH(g)从体系中分离

C．使用高效催化剂               D．恒温恒容再充入1 molCO2和3 mol H2

 

在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)=" 0." 02 mol·L－1·min－1

B．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0，且a=2

C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)>v(逆)

D．200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数小于0.5

 

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