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【题目】已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49.0kJ·mol-1。一定条件下,向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如图所示,下列叙述中正确的是

A.欲增大平衡状态时c(CH3OH)/c(CO2)的比值, 可采用 升高温度的方法

B.3min时,CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率,且二者浓度相同

C.欲提高H2的平衡转化率只能减小反应容器的体积

D.从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=0.025mol·L﹣1·min﹣1

【答案】B

【解析】

A、此反应是放热反应,升高温度,平衡左移,导致甲醇的物质的量减少,二氧化碳的物质的量增大,所以使c(CH3OH)/c(CO2)的比值减小,A错误;

B、3min时,CH3OH和CO2的浓度相等,但是并没有达到平衡,因为二氧化碳和甲醇的计量数相等,无论反应是否达到平衡状态,CO2的消耗速率始终等于CH3OH的生成速率,B正确;

C、该反应是一个反应前后气体体积减小的化学反应,增大反应气体的压强能使平衡向正反应方向移动,增大二氧化碳的浓度也能使平衡向正反应方向移动,从而提高氢气的转化率,C错误;

D.从反应开始到平衡,二氧化碳的平均反应速率==0.075molL-1min-1,H2的平均反应速率υ(H2)=0.225molL-1min-1,D错误;

故选B。

练习册系列答案
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【题目】清洁能源的开发、废水的处理都能体现化学学科的应用价值。

Ⅰ. 工业上可利用CO2来制备清洁燃料甲醇,有关化学反应如下:

反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6kJ·mol-1

反应B:CO2(g)+H2H2O(g)+CO(g) △H2=+41kJ·mol-1

(1)写出用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反应的热化学方程式: _____________________________。

(2)写出两个有利于提高反应A中甲醇平衡产率的条件_______________________。

(3)在Cu-ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混和气体,体积比1∶3,总物质的量amol进行反应,测得CO2转化率、CH3OH和CO选择性随温度、压强变化情况分别如图所示(选择性:转化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)。

温度对反应的影响 压强对反应的影响

由以上两图可知,影响产物选择性的外界条件是______。

A. 温度 B. 压强 C. 催化剂

Ⅱ.实验室模拟“间接电化学氧化法”处理氨氮废水中NH4+的装置如图所示。以硫酸铵和去离子水配制成初始的模拟废水,并以NaCl调节溶液中氯离子浓度,阳极产物将氨氮废水中的NH4+氧化成空气中的主要成分。

(4)阳极反应式为__________________________________。

(5)除去NH4+的离子反应方程式为________________________________________。

Ⅲ.电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图所示:

(6)A为_______极,若电解过程中转移1 mol 电子,则膜来两侧电解质溶液的质量变化差(Δm左 -Δm右)为________。

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