当前位置: 高中化学 / 综合题
  • 1. (2021·延边模拟) CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题:

    I.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表:

    CO2(mol)

    H2(mol)

    CH3OH(mol)

    H2O(mol)

    反应a(恒温恒容)

    1

    3

    0

    0

    反应b(绝热恒容)

    0

    0

    1

    1

    1. (1) 达到平衡时,反应a,b对比:CO2的体积分数φ(a)φ(b)(填“>”、“<”或“=”))。
    2. (2) 下列能说明反应a达到平衡状态的是_______(填字母)。
      A . v(CO2)=3v(H2) B . 混合气体的平均摩尔质量不再改变 C . c(CH3OH)=c(H2O) D . 容器内压强不再改变
    3. (3) II.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。

      已知:反应1:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0

      反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0

      在密闭容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2 , 分别在1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系组成的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,其中温度对CO和CH4的影响如图所示。

      1MPa时,表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是。M点平衡组成含量高于N点的原因是

    4. (4) 图中当CH4和和CO平衡组成均为40%时,若容器的体积为1L,该温度下反应1的平衡常数K的值为
    5. (5) III.在在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的的CO和和H2 , 发生反应CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。

      时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的(填“D”、“E”或“F”)点。

    6. (6) =时,CH3OH的体积分数最大。

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