甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。工業(yè)上利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下：
①CO（g）+2H2 （g）?CH3OH（g）△H1；
②CO2（g）+3H2 （g）?CH3OH（g）+H2O（B）△H=-58kJ/mol；
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H═+41kJ/mol。
回答下列問題：
（1）已知反應①中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：
| 化學鍵 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
| E/（kJ?mol-1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
413
413
。（2）合成氣組成
n
（
H
2
）
n
（
CO
+
C
O
2
）
減小
減小
（填“增大”或“減小”），其原因是 升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，反應③為吸熱反應，平衡向右移動，使得體系中CO的量增大，CO的轉化率降低
升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，反應③為吸熱反應，平衡向右移動，使得體系中CO的量增大，CO的轉化率降低
；圖中的壓強由大到小為 P3＞P2＞P1
P3＞P2＞P1
，其判斷理由是 相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率，而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高
相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率，而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高
。
（3）若將1molCO2和2molH2充入容積為2L的恒容密閉容器中，在兩種不同溫度下發(fā)生反應②．測得CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖乙所示。
①曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為K1
＞
＞
KⅡ（填“＞”“=”或“＜”）。②一定溫度下，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是
ac
ac
（填序號）。a.容器中壓強不變
b.甲醇和水蒸氣的體積比保持不變
c.v正（H2）=3v逆（CH3OH）
d.2個C=0斷裂的同時有6個H-H斷裂
③若5min后反應達到平衡狀態(tài)，H2的轉化率為90%，則用CO2表示的平均反應速率為
0.06mol/（L?min）
0.06mol/（L?min）
，該溫度下的平衡常數(shù)為 450
450
；若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是 ad
ad
。（填序號）。a.縮小反應容器的容積
b.仗用合適的催化劑
c.充入He
d.按原比例再充入CO2和H2
【考點】化學平衡的計算．
【答案】413；減??；升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，反應③為吸熱反應，平衡向右移動，使得體系中CO的量增大，CO的轉化率降低；P3＞P2＞P1；相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率，而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高；＞；ac；0.06mol/（L?min）；450；ad
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：38引用：3難度：0.5
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：62引用：6難度：0.6 -
3．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3