题目
天然气是一种清洁的化石燃料,也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料,合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。
CH4(g)+ CO2(g) 2CO(g)+ 2H2(g)△H=+247.3 kJ·mol-1 ① CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1 ②
(1)
Ⅰ、合成甲醇的主要反应为:2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol-1 该反应熵变△S0(填“>、=或<” ),该反应在(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)
生产过程中,合成气要循环,其目的是: 。
(3)
T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下,比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)v(逆)(填“>”“<”或“=”)
物质
H 2
CO
CH3OH
浓度/(mol·L—1)
0.20
0.10
0.40
(4)
在恒温恒容条件下,充入一定量的H2和CO,发生反应上述反应,则该反应达到平衡状态的标志有( )
A . 混合气体的密度保持不变
B . 混合气体的总压强保持不变
C . 甲醇的浓度保持不变
D . v正(H2)= v逆(CH3OH)
(5)
在恒温恒容条件下,要提高反应2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是( )
A . 升温
B . 加入催化剂
C . 增加CO的浓度
D . 增加H2的浓度
E . 充入惰性气体
F . 分离出甲醇
(6)
Ⅱ、合成甲醇的另一反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-akJ·mol-1(a>0)。 在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2 , 发生的反应为:测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 下列措施中能使 增大的是______(填编号)。
A . 升高温度
B . 恒温恒容下充入He(g)
C . 将H2O(g)从体系中分离
D . 恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
(7)
经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20L2·mo l-2。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A . 增大压强
B . 增大反应物浓度
C . 降低温度
D . 升高温度
E . 加入催化剂
(8)
10min内,用H2表示的该反应的化学反应速率为=mol-1·L-1·min-1
答案: 【1】<【2】低温
提高原料利用率
【1】>
B,C
D,F
C,D
C
【1】0.075