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  • 1. (2019高二上·九龙坡期末) CO、CO2是含碳元素的常见气体,也是参与碳循环的重要物质。

    1. (1) 利用煤化工中产生的CO和H2可制取甲醇,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验室中,在1L恒容的密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的物质的量(单位:mol)如下表所示:

      10min

      20min

      30min

      40min

      50min

      60min

      300℃

      0.40

      0.60

      0.75

      0.84

      0.90

      0.90

      500℃

      0.60

      0.75

      0.78

      0.80

      0.80

      0.80

      ①300℃和500℃对应的平衡常数大小关系为K300℃K500℃(填“>”、“=”或“<”)。

      ②在一定条件下,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是(填标号)。

      A.容器内气体的平均摩尔质量保持不变

      B.2v(H2)=v(CH3OH)

      C.容器中气体的压强保持不变

      D.单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2

      ③300℃时,前10min内,该反应的平均反应速率为v(H2)=mol/(L·min)。

      ④下列措施能够增大此反应中CO的转化率的是(填标号)。

      A.充入CO气体B.升高温度

      C.使用优质催化剂D.往容器中再充入1molCO和2molH2

      ⑤500℃时,保持反应体系的温度不变,60min时再向容器中充入CH3OH气体和H2各0.4mol,反应将向(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)进行。再次达到平衡时的平衡常数为L2/mol2

    2. (2) 二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H。在密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2 , 在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如下图所示.

      ①二氧化碳合成甲醇正反应的△H0(填“>”、“<”或“=”,下同)。

      ②M、N两点时化学反应速率:v(N)v(M)。

    3. (3) 一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入amolCO2和bmolH2发生反应:

      CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值,则a与b的大小关系式是

    4. (4) 以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。当乙酸的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是

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