甲醇是一种重要的试剂,氢气和二氧化碳在一定条件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2 (g) CH3 OH(g)+H2O(g),在密闭容器中充入3mol氢气和1mol二氧化碳,测得混合气体中甲醇的体积分数与温度的关系如图A所示:
试回答下列问题:
(1)该反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应平衡常数的表达式是:______,为了降低合成甲醇的成本可采用的措施是______(任意写一条合理的建议)
(2)解释0~T0内,甲醇的体积分数变化趋势:______。
(3)氢气在Q点的转化率______(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)氢气在W点的转化率______;其它条件相同,甲醇在Q点的正反应速率______甲醇在M点的正反应速率。
(4)图B表示氢气转化率α(H2)与投料比的关系,请在图B中画出两条变化曲线并标出曲线对应的条件,两条曲线对应的条件分别为:一条曲线对应的压强是1.01×105Pa;另一条曲线对应的压强是3.03×105Pa(其它条件相同)
高一化学填空题简单题
甲醇是一种重要的试剂,氢气和二氧化碳在一定条件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2 (g) CH3 OH(g)+H2O(g),在密闭容器中充入3mol氢气和1mol二氧化碳,测得混合气体中甲醇的体积分数与温度的关系如图A所示:
试回答下列问题:
(1)该反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应平衡常数的表达式是:______,为了降低合成甲醇的成本可采用的措施是______(任意写一条合理的建议)
(2)解释0~T0内,甲醇的体积分数变化趋势:______。
(3)氢气在Q点的转化率______(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)氢气在W点的转化率______;其它条件相同,甲醇在Q点的正反应速率______甲醇在M点的正反应速率。
(4)图B表示氢气转化率α(H2)与投料比的关系,请在图B中画出两条变化曲线并标出曲线对应的条件,两条曲线对应的条件分别为:一条曲线对应的压强是1.01×105Pa;另一条曲线对应的压强是3.03×105Pa(其它条件相同)
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已知二氧化碳和氢气在一定条件下可以合成甲醇,其制备反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。下列说法正确的是:
A. 调控反应条件不能改变反应限度
B. 化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
C. 当CO2的消耗速率等于其生成速率时,该反应已停止
D. 投入3molH2能得到1mol的CH3OH
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已知二氧化碳和氢气在一定条件下可以合成甲醇,其制备反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列说法正确的是
A. 调控反应条件不能改变反应限度
B. 化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
C. 当CO2的消耗速率等于其生成速率时,该反应已停止
D. 投入1molCO2能得到1mol的CH3OH
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甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH>0
(1)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为________。
(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L,容器B中CH3OH的转化率为________;A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为:B________A(填“>”“<”或“=”)。
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
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CH3OH 是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途。
Ⅰ.目前工业上有一种方法是用 CO2 生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g) +3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)你认为该反应为_____(填放热或吸热)反应.
(2)恒容容器中,对于以上反应,能加快反应速率的是_____。
a.升高温度 b.充入 He c.加入催化剂 d.降低压强
Ⅱ. CH3OH 也是一种重要的燃料,一定条件下发生反应:
2CH3OH(g)+3O2(g) =2 CO2(g)+4H2O(g)。
(3)某温度下,将 4mol CH3OH 和 6 mol O2 充入 2 L 的密闭容器中经过 4 min 反应达到平衡,测得 c(O2)=1.5mol·L-1,4 min 内平均反应速率 υ(H2O)=_____。
(4)CH3OH 燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。则下列说法正确的是_____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗 6.4 g CH3OH 转移 1.2 mol 电子
(5)以 CH3OH、空气(氧气)、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极构成燃料电池,该电池中负极上的电极反应式是:____________________________。
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实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化如图,关于该反应的下列说法中,正确的是( )
A. ΔH>0,ΔS>0 B. ΔH>0,ΔS<0
C. ΔH<0,ΔS<0 D. ΔH<0,ΔS>0
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目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol—1)的变化。
(1)该反应为 热反应,原因是 。
(2)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号)
A.v(H2)=3v(CO2)
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.容器内气体密度保持不变
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。 达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比 。
(4)甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池,其负极的电极反应式为 。
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目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),图甲表示该反应过程中能量的变化。
(1)在固定容积的密闭容器内,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
A.单位时间内生成n mol CO2的同时生成 3n molH2
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.1mol CH3OH中H—O键断裂的同时2mol C=O键断裂
E.混合气体的密度不再改变的状态
F.混合气体的平均相对分子质量不变
(2)在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=_______。容器内平衡时与起始时的压强之比为________。平衡时 CO2的转化率为________,平衡时CH3OH的体积分数为__________。
(3)下图是科学家正在研发的,以实现上述反应[CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)]在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应式:_____________________。
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甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
① CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0 kJ/mol
② CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ/mol
下列说法正确的是
A.CH3OH的燃烧为吸热反应
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H >-192.9kJ/mol
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