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  • 1. (2018高二上·佛山期末) 甲醇是一种重要的有机原料,在催化剂的作用下,CO和H2反应可生成甲醇 (CH3OH) 和副产物CH4 , 反应如下:

    反应①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)  △H1=-90.0kJ/mol

    反 应②CO(g)+3H2(g) CH4(g) + H2O(g)    △H2

    反应③ CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+ 4H2(g)    △H3=+125.0 kJ/mol

    反应④CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H4=-25.0 kJ /mol

    K1、K2、K3、K4分别表示反应①、②、③、④的平衡常数。

    回答下列问题:

    1. (1) 反应②的平衡常数的表达式为K2=,K2与K3和K4的关系为K2=,△H2=kJ/mol。
    2. (2) 图1中能正确表示反应①的平衡常数(lgK1) 随温度变化的曲线为(填曲线字母),其判断理由为

    3. (3) 恒温恒容的条件下,下列情况能说明反应①达到平衡状态的是__________________。
      A . 2v (H2)=v(CH3OH) B . 混合气体的密度不再改变 C . 混合气体的平均摩尔质量不再改变 D . 混合气体的压强不再改变
    4. (4) 为探究不同催化剂对CO和H2生成CH3OH的选择性效果,某实验室控制CO和H2的初始投料比为1∶3进行实验,得到如下数据:

      T/K

      时间/min

      催化剂种类

      甲醇的含量(%)

      450

      10

      CuO-ZnO

      78

      450

      10

      CuO-ZnO-ZrO2

      88

      450

      10

      ZnO-ZrO2

      46

       

      ①由表1可知,反应①的最佳催化剂为,图2中a、b、c、d四点是该温度下CO平衡转化率的是

      ②有利于提高CO转化为CH3OH的平衡转化率的措施有

      A.使用催化剂CuO-ZnO-ZrO2 B.适当降低反应温度

      C.增大CO和H2的初始投料比          D.恒容下,再充入a molCO和3a mol H2

    5. (5) 已知1000℃,反应CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g)  K4=1.0。该温度下,在某时刻体系中CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为3mol•L-1、1mol•L-1、4mol•L-1、2mol•L-1 , 则此时上述反应的v(CO)v(CO) (填“>”、“<”或“=”)达到平衡时c(CO)= mol•L-1

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