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22．隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視.如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2.引起了各國的普遍重視.⑴目前工業上有一種方法是用CO2來生產燃料甲醇.為探究反應原理.現進行如下實驗.在體積為1 L的密閉容器中.充入1mol CO2和3mol H2.在500℃下發生反應: 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了各國的普遍關注
（1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇．為探究反應原理，現進行如下實驗：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol
測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．
①反應開始到平衡，H₂的平均反應速率v（H₂）=

0.225

mol/（L?min）．H₂的轉化率為

75%

．
②下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是

CDF

．
A、升高溫度                       B、充入He（g），使體系壓強增大
C、將H₂O（g）從體系中分離           D、再充入1mol CO₂和3mol H₂
E、使用催化劑                      F、縮小容器體積
（2）①反應進行到3分鐘時，同種物質的v_正與v_逆的關系：v_正

＞

v_逆（填＞，=，＜）
②上述反應平衡常數的表達式為

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

，

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

，

，經計算該溫度下此反應平衡常數的數值為

．

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隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了各國的普遍重視．目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：
CO（g）+2H₂（g）

CH₃OH（g）
根據題意完成下列各題：反應達到平衡時，
（1）平衡常數表達式K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，升高溫度，K值

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

（用 n_B t_B 表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對處于E點的體系體積壓縮到原來的

，下列有關該體系的說法正確的是

a．氫氣的濃度減少
b．正反應速率加快，逆反應速率也加快
c．甲醇的物質的量增加
d．重新平衡時

n(H2)

n(CH3OH)

增大
（4）據研究，反應過程中起催化作用的為Cu₂O，反應體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，原因是：

Cu₂O+CO

2Cu+CO₂

Cu₂O+CO

2Cu+CO₂

（用化學方程式表示）．
（5）使用燃料電池是節能減排的重要手段之一．CO和H₂（俗稱水煤氣）燃料電池就是其中的一種，該電池的兩極分別通入燃料氣（水煤氣）和氧氣．電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-．水煤氣在一定條件下可以合成二甲醚，同時還產生一種可以參與大氣循環的無機化合物，3CO+3H₂=CH₃OCH₃+CO₂ 或 2CO+4H₂=CH₃OCH₃+H₂O．上述水煤氣燃料電池的負極反應方程式：（寫1個）

CO+O^2--2e^-=CO₂H₂+O^2--2e^-=2H₂O

．
（6）如圖是丙烷、二甲醚燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應中對應的系數．根據該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學方程式：

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）

點燃

2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ?mol^-1

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）

點燃

2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ?mol^-1

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隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了普遍的重視．

（1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應進行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．該反應是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質的量隨時間變化的曲線如圖2實線所示（圖中字母后的數字表示對應的坐標）．
①在反應進行的0～1min內，該反應的平均速率v（H₂）=

1mol/（L?min）

②如果改變影響化學平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動．若上述反應體系不改變反應物的物質的量，僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實驗條件是

升高溫度

，曲線Ⅱ改變的實驗條件是

增大壓強

．
（3）下列各項中，不能夠說明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已達到平衡的是

（填選項）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時間內消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH．

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隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了普遍的重視．

（1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產甲醇．一定條件下發生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應進行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．
①該反應是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
②反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響？

否

（填“是”或“否”）．
（2）若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質的量隨時間變化的曲線如圖2所示（實線）．
①該條件下反應的平衡常數K=

0.5

．
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖2中虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是

升高溫度

，曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是

增大壓強

．
③下列措施中能使H₂轉化率增大的是

．
A．升高溫度 B．充入He（g），使體系壓強增大 C．將H₂O（g）從體系中分離出來 D．再充入3mol CO₂
（3）如將CO₂與H₂以1：4的體積比混合，在適當的條件下可制得CH₄．
已知：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-890.3kJ?mol^-1
H₂（g）+

O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.8kJ?mol^-1
寫出CO₂（g）與H₂（g）反應生成CH₄（g）與液態水的熱化學方程式

CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（l）△H=-252.9kJ?mol^-1

．

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隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了各國的普遍重視。

⑴目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：