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  • 1. (2016高三上·河北期中) 研究表明,在CuZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:

    CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1   平衡常数K1  反应Ⅰ

    CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ•mol8平衡常数K2  反应Ⅱ

    某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如表实验数据:

    T(K)

    催化剂

    CO2转化率(%)

    甲醇选择性(%)

    543

    Cat.1

    12.3

    42.3

    543

    Cat.2

    10.9

    72.7

    553

    Cat.1

    15.3

    39.1

    553

    Cat.2

    12.0

    71.6

    [备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比

    1. (1) 合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为;研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是
    2. (2) 从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有
    3. (3) 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数K3=(用K1和K2表示).
    4. (4) 在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图.

      ①△H10(填“>”、“<”或“=”)

      ②有利于提高CO2平衡转化率的措施有(填标号).

      A.降低反应温度

      B.投料比不变,增加反应物的浓度

      C.增大CO2和H2的初始投料比

      D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)

    5. (5) 在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0 , 仅进行反应I.

      ①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为(用a表示).

      ②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数KP(用P0表示,并化简).

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