用CO2生产燃料甲醇的原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. ΔH<0,ΔS<0 B. ΔH>0,ΔS<0
C. ΔH>0,ΔS>0 D. ΔH<0,ΔS>0
高二化学选择题中等难度题
用CO2生产燃料甲醇的原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. ΔH<0,ΔS<0 B. ΔH>0,ΔS<0
C. ΔH>0,ΔS>0 D. ΔH<0,ΔS>0
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
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+3H2 CH3OH+H2O,该反应的能量变化如图所示:
(1)甲同学认为该反应为放热反应,他的理由为: 。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末,用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)= ;反应达到平衡状态,此时H2的转化率为 。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)在相同温度、容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
高二化学填空题困难题查看答案及解析
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+3H2 CH3OH+H2O,该反应的能量变化如图所示:
(1)甲同学认为该反应为放热反应,他的理由为: 。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末,用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)= ;反应达到平衡状态,此时H2的转化率为 。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)在相同温度、容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
高二化学填空题困难题查看答案及解析
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。在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___(填吸热或放热)反应。
(2)在体积固定的密闭容器中,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
E.2molC=O键断裂的同时CH3OH中有1molH—O键形成
F.混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,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比___。
(4)甲醇、氧气在一定条件下可构成如图3所示的燃料电池,其负极的电极反应为___,与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___倍(保留小数点后1位)。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
T温度下,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图。请回答下列问题:
① 达平衡时,氢气的平衡浓度为C (H2)= 。
② 能够说明该反应已达到平衡的是 (填字母序号,下同)。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗3 mol H2的同时生成1 mol CH3OH
③ 下列措施中能使平衡混合物中增大的是______________。
A.加入催化剂 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.降低温度
④ 求此温度(T)下该反应的平衡常数K = 。若开始时向该1 L密闭容器中充入1 mol CO2,2molH2,1.5mol CH3OH和1 mol H2O(g),则反应向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,T温度下,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图。请回答下列问题:
(1) 达平衡时,氢气的平衡浓度为C(H2)= 。
(2) 能够说明该反应已达到平衡的是 (填字母序号,下同)。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗3 mol H2的同时生成1 mol CH3OH
(3)下列措施中能使平衡混合物中增大的是______________。
A.加入催化剂 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.降低温度
(4) 求此温度(T)下该反应的平衡常数K = 。若开始时向该1 L密闭容器中充入1 mol CO2,2molH2,1.5mol CH3OH和1 mol H2O(g),则反应向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。
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工业上用CO2来生产燃料甲醇.为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图1所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ______ 。图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为 _____ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是____(填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B.v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)500℃该反应的平衡常数为______(保留两位小数),若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是 ______ 。
A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2
C.缩小容器的容积 D.使用更有效的催化剂 E.将水蒸气从体系中分离
(5)500℃,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正) ______ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(6)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 ______ 。
A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe
C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强
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高二化学解答题中等难度题查看答案及解析
目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,为探究反应原理,现进行如下实验:
在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和4 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________mol/(L·min)。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1 mol CO2和4 mol H2
(4)如果在相同的容器中事先充入1 mol CH3OH和1 mol H2O,为了使反应达到的化学平衡和上述一样,则起始还需加入H2的物质的量为________。
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(1)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)。下图是该反应的能量变化图:
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH________0(选填“>”“=”或“<”)。
②图中途径(Ⅱ)的条件是__________________,途径(Ⅰ)的反应热________途径(Ⅱ)的反应热(选填“>”“=”或“<”)。
③在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________。
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