1.
(2019高三上·唐山月考)
研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g) 2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
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(2)
恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2 , 发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是___(填序号)。
A . 反应体系总压强保持不变
B . 容器内的混合气体的密度保持不变
C . 水分子中断裂2NA个H-O键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键
D . CH3OH和H2O的浓度之比保持不变
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(3)
反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH
3OCH
3(g)和H
2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:
物质
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CH3OCH3(g)
|
H2O(g)
|
CH3OH(g)
|
浓度/mol·L-1
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1.8
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1.8
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0.4
|
此时v正v逆(填“>”、“<”或“=”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)% =%。
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(4)
在某压强下,反应III在不同温度、不同投料比时,CO
2的平衡转化率如图所示。T
1温度下,将6mol CO
2和12mol H
2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH
3OCH
3)=
;K
A、K
B、K
C三者之间的大小关系为
。
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(5)
恒压下将CO
2和H
2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH
3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH
3OH的选择性=
×100%
①温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是。
A.210℃ B.230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T
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