19.倡导“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有利于解决气候变暖的环境问题.
(Ⅰ)合成气由H2、CO和少量CO2组成,已知下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol   K1
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ/mol   K2
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3    K3
计算上述△H3=-49kJ/mol;K3=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1、K2表示)
(Ⅱ)工业上可用CO2来生产甲醇,反应原理为:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.
一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生上述反应,测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图1所示.
(1)达到平衡时,CO2的转化率=75%.
(2)从反应开始到平衡.氢气的平均反应速率v(H2)=0.225mol/(L.min).
(3)容器内的平衡压强与起始压强之比为5:8.
(4)保持容积不变,下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是CD (填字母).
A.升高温度                         B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来         D.再充入1mol CO2和3mol H2
(5)以KOH溶液为电解质,使用甲醇和氧气可作燃料电池,则该电池负极反应式CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(Ⅲ)以CO2为碳源加氢还可制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=Q kJ/mol(Q>0),
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图2所示:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是b(填字母,下同).
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是BC;
A.平衡常数K不再增大
B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,若要提高CO2的反应速率,同时提高H2转化率,应选择D;
A.降低温度  B.充入更多的H2   C.移去乙醇  D.压缩容器体积
(4)图2中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=37.5%.
 0  151851  151859  151865  151869  151875  151877  151881  151887  151889  151895  151901  151905  151907  151911  151917  151919  151925  151929  151931  151935  151937  151941  151943  151945  151946  151947  151949  151950  151951  151953  151955  151959  151961  151965  151967  151971  151977  151979  151985  151989  151991  151995  152001  152007  152009  152015  152019  152021  152027  152031  152037  152045  203614 

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