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甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。工業(yè)上一般采用下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H。
(1)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。該反應△H
0(填“>”“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是
在250℃、1.3×104kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強,CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,經(jīng)濟效益低
在250℃、1.3×104kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強,CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,經(jīng)濟效益低
。

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(2)恒壓條件下。向恒溫密閉容器中充入nmolCO與nmolH2,在催化劑的作用下合成甲醇。下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是
ACD
ACD
(填標號,下同)。
A.混合氣體的密度不變
B.混合氣體中氣體的質(zhì)量不變
C.混合氣體中CO的體積分數(shù)不變
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
(3)一定條件下,在容積為VL的密閉容器中充入nmolCO、2nmolH2合成甲醇,反應達到平衡時,反應物的轉(zhuǎn)化率關(guān)系是CO
=
=
H2(填“>”“<”或“=”),下列措施中能夠同時滿足增大反應速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是
C
C

A.使用高效催化劑
B.降低反應溫度
C.將容器體積縮小為
V
2
L
D.不斷將甲醇從反應混合物中分離出來
(4)向一密閉容器中投入lmolCO、3molH2,在上述某溫度下進行反應,平衡后測得容器體積為1L、總壓強為p0,
n
C
H
3
OH
n
H
2
=
3
4
,平衡常數(shù)K=
6.25
6.25
,以分壓表示的平衡常數(shù)Kp=
121
4
p
2
0
121
4
p
2
0
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(5)不同溫度對CO的轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率影響如圖所示,據(jù)圖中數(shù)據(jù)能否確定M點和N點反應速率的關(guān)系:
不能確定
不能確定
(填“>”“<”“=”或“不能確定”)。理由是
N的溫度高于M點,化學反應速率隨溫度升高而加快,但N點催化劑的催化效率比M點低,反應速率減慢
N的溫度高于M點,化學反應速率隨溫度升高而加快,但N點催化劑的催化效率比M點低,反應速率減慢
。

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【答案】<;在250℃、1.3×104kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強,CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,經(jīng)濟效益低;ACD;=;C;6.25;
121
4
p
2
0
;不能確定;N的溫度高于M點,化學反應速率隨溫度升高而加快,但N點催化劑的催化效率比M點低,反應速率減慢
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
    (1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
     

    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
     

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    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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