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研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)     △H1=-49.6kJ/mol

反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g) ⇌2CH3OH(g)      △H2=+23.4kJ/mol

反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g) ⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)   △H3

(1)△H3=__________kJ/mol。

(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,发生反应Ⅰ。下列描述能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是_____________(填序号).

A.反应体系总压强保持不变      

B.容器内的混合气体的密度保持不变

C.水分子中断裂2NA个H-O键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键

D.CH3OH和H2O的浓度之比保持不变

(3)反应Ⅱ在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:

此时,v正_________v逆 (填“>”、“<”或“=”),当反应达到平衡时,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)%=_________%。

(4)反应III在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=________;平衡常数K=_____(保留小数点后一位);KA、KB、KC三者之间的由大到小关系为______。

(5)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中:CH3OH的选择性=×100%

①温度高于230°C,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_______________。(答一条即可)

②在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________________。

A.210°C     B.230°C     C.催化剂CZT     D.催化剂CZ(Zr-1)T

高三化学综合题中等难度题

少年,再来一题如何?
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