11.甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{3}}$(用K1、K3表示).
(2)反应Ⅲ自发进行条件是较低温度(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”).
(3)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入3mol H2和1.5mol CO2,仅发生反应Ⅰ,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系,如表所示.
温度(℃)500T
CO2的平衡转化率60%40%
①T高于500℃(填“高于”或“低于”).
②温度为500℃时,该反应10min时达到平衡:
a.用H2表示该反应的速率为0.135mol•L-1•min-1
b.该温度下,反应I的平衡常数K=200L2/mol2
(4)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图所示.
①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是BD(选填编号).
A.升高温度      B.缩小容器体积     C.分离出甲醇     D.增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”).
6.氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92 kJ•mol-1.在图1中曲线b(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线.
(2)在恒容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是BDE.
A.3v(H2=2v(NH3
B.单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
E.断开一个氮氮键同时形成3个氢氢键
F.C(N2):C(H2):C(NH3)=1:3:2
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中NH3的体积分数$\frac{1}{9}$,则平均反应速率v(N2)=0.2mol/(L•min),该温度下的平衡常数K=$\frac{25}{432}$(用分数表示).如在该温度下向2L密闭容器中通入xmolN2、ymolH2、zmolNH3,使平衡向逆向移动,平衡后NH3的体积分数为573~637K时的反应时间、反应物配比等因素对其产率的影响.请完成以下实验设计表:
编号温度/K反应时间/h反应物质的量配比实验目的
57341:3实验②和④探究温度对产率的影响
57341:4
57334:1实验②和③探究反应时间对
产率的影响
67341:4
(4)使用合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液可构成新型燃料电池,同时达到固氮作用.该电池的正极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+
 0  161671  161679  161685  161689  161695  161697  161701  161707  161709  161715  161721  161725  161727  161731  161737  161739  161745  161749  161751  161755  161757  161761  161763  161765  161766  161767  161769  161770  161771  161773  161775  161779  161781  161785  161787  161791  161797  161799  161805  161809  161811  161815  161821  161827  161829  161835  161839  161841  161847  161851  161857  161865  203614 

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