二氧化碳作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应.
来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:38:07
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二氧化碳作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应.【专家解说】:(1)根据图示的三条曲线,b的斜率最大,所以反应速率最快,开始后的1
【专家解说】:(1)根据图示的三条曲线,b的斜率最大,所以反应速率最快,开始后的12小时内,收集到的甲烷最多,故答案为:b;
(2)5min内CO的平均化学反应速率v=△c△t=0.1mol1L5min=0.02mol/(L?min),甲烷表示的平均反应速率和一氧化氮的是相等的,即为0.02mol/(L?min),根据反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ?mol-1,
A.加热升高温度,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度增加,甲烷浓度减小,所以比值会增大,故A正确;
B.恒温恒容下充入氦气,各组分的浓度不变,所以平衡不移动,比值不变,故B错误;
C.恒温下增大容器体积则压强减小,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度增加,甲烷浓度减小,所以比值会增大,故C正确;
D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O,相当于增大压强,化学平衡逆向动,所以一氧化碳浓度减小,甲烷浓度增加,所以比值会减小,故D错误;
故选AC,
故答案为:0.02mol/(L?min);AC;
(3)已知①CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
②CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJ?mol-1
③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)可以经过①+③×2-②得到,所以该反应的焓变△H=(-283.0kJ?mol-1 )+726.5kJ?mol-1+2×(-285.8kJ/mol)=-128.1kJ?mol-1
,故答案为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)△H=-128.1 kJ?mol-1;
(4)工业上用反应④低压合成甲醇,在230℃~270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图.合成甲醇是放热反应,温度越低转化率越大,结合图象可知,230℃的实验结果所对应的曲线是X;270℃时该反应的平衡常数K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2)=0.50.5×12=1,
故答案为:X,该反应是放热反应,温度越低转化率越高;K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2)=0.50.5×12=1.
(2)5min内CO的平均化学反应速率v=△c△t=0.1mol1L5min=0.02mol/(L?min),甲烷表示的平均反应速率和一氧化氮的是相等的,即为0.02mol/(L?min),根据反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ?mol-1,
A.加热升高温度,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度增加,甲烷浓度减小,所以比值会增大,故A正确;
B.恒温恒容下充入氦气,各组分的浓度不变,所以平衡不移动,比值不变,故B错误;
C.恒温下增大容器体积则压强减小,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度增加,甲烷浓度减小,所以比值会增大,故C正确;
D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O,相当于增大压强,化学平衡逆向动,所以一氧化碳浓度减小,甲烷浓度增加,所以比值会减小,故D错误;
故选AC,
故答案为:0.02mol/(L?min);AC;
(3)已知①CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
②CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJ?mol-1
③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)可以经过①+③×2-②得到,所以该反应的焓变△H=(-283.0kJ?mol-1 )+726.5kJ?mol-1+2×(-285.8kJ/mol)=-128.1kJ?mol-1
,故答案为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)△H=-128.1 kJ?mol-1;
(4)工业上用反应④低压合成甲醇,在230℃~270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图.合成甲醇是放热反应,温度越低转化率越大,结合图象可知,230℃的实验结果所对应的曲线是X;270℃时该反应的平衡常数K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2)=0.50.5×12=1,
故答案为:X,该反应是放热反应,温度越低转化率越高;K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2)=0.50.5×12=1.
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