工业用CO2和H2合成乙醇:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m[]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.△H>0
B.m1<m2<m3
C.若m3=3,则400K时H2的平衡转化率为50%
D.投料比m=1时,容器内CO2的体积分数不再改变则反应达到平衡状态
高二化学单选题中等难度题
工业用CO2和H2合成乙醇:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m[]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.△H>0
B.m1<m2<m3
C.若m3=3,则400K时H2的平衡转化率为50%
D.投料比m=1时,容器内CO2的体积分数不再改变则反应达到平衡状态
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据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)。下列叙述正确的是
A.当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态
B.当平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
C.增大压强,可提高CO2和H2的转化率
D.相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量等于1 mol氢分子所具有的能量
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据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实
2CO2(g) + 6H2(g)CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)下列叙述错误的是
A.使用催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
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乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇:2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=_________________________。
(2)请说明以CO2为原料合成乙醇的优点是_____________________(只要求写出一条)。
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如下表:
500 | 600 | 700 | 800 | |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3.0 | 83 | 62 | 37 | 22 |
① 该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
② 一定条件下,若提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],则CO2的转化率______________(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(4)一种乙醇燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中乙醇与氧作用生成水和二氧
化碳。该电池的负极反应式为:_______________________________________。
(5)25℃、101 kPa下,H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ · mol-1、1411.0 kJ · mol-1和1366.8 kJ · mol-1,请写出由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的热化学方程式____________________________________________________。
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—定温度下,在三个等体积的恒容密闭容器中,反应2CO2(g)+ 6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)达平衡。下列说法正确的是
容器 | 温度/K | 物质的起始浓度(mol·L-1) | 物质的平衡浓(mol·L-1) | |||
CO2(g) | H2(g) | C2H5OH(g) | H2O(g) | C2H5OH(g) | ||
甲 | 500 | 0.20 | 0.60 | 0 | 0 | 0.083 |
乙 | 500 | 0.40 | 0.60 | 0 | 0 | |
丙 | 600 | 0 | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.039 |
A. 该反应正反应为吸热反应
B. 达平衡时,甲、乙容器内:2c(C2H5OH ,甲)﹦c(C2H5OH ,乙)
C. 达平衡时,容器甲中的逆反应速率比容器乙中的大
D. 达平衡时,转化率:a(CO2,甲)+a(C2H5OH,丙)>1
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“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
(1) 已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下图:
①a、3、b的大小关系___________
②请根据下图中信息在下图(右)中画出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的能量关系曲线___________。
(2)某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,上述反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的______
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
(3)在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入CO2(g)和H2(g),一定条件下上述反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___________
A. 正反应速率先增大后减小 B. 逆反应速率先增大后减小
C. 化学平衡常数K值增大 D. 反应物的浓度增大
(4)下列一定能说明上述反应达到平衡的是___________
A.气体的平均摩尔质量不变
B.恒容条件下,气体的密度不变
C.各物质的速率之比等于系数比
D.[n(H2)/n(CO2)]不变
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由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。
Ⅰ.目前工业上可以用CO2来生产CH3CH2OH。反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),在一定压强下,该反应的一些实验数据如下表:
根据表中数据分析:
(1)该反应的正反应是_________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)提高氢碳比n(H2)/n(CO2),对生成乙醇 _______(选填“不利”、“有利”或“无影响”)。
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3CH2OH)增大的是_______(填字母,下同)。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来 D.再充入1molCO2和3molH2
Ⅱ.工业上还采取以CO和H2为原料合成乙醇,其化学反应方程式为:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)
(4)请写出该反应的化学平衡常数表达式K= ___________。
(5)一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.c(CO)=c(H2) B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.容器中的压强不变 D.消耗2molCO的同时生成1molCH3CH2OH
(6)在相同条件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。则由CO制取CH3CH2OH的优点是______________________,由CO2制取CH3CH2OH的优点是____________。(写出一点即可)
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在恒容密闭容器中进行的反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在某压强下起始时按不同氢碳比[n(H2)/n(CO2)]投料(见图中曲线①②③),测得CO2平衡转化率与温度关系如下图所示,下列有关说法不正确的是
A. 该反应:△H<0
B. 氢碳比:①>②>③
C. 其它条件不变的情况下,加入无水氯化钙CO2的转化率降低
D. 若起始CO2浓度为2mol·L一1、H2为4mol.L一1,在图中曲线③氢碳比条件下进行,则400K时该反应的平衡常数数值约为1.69
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在恒容密闭容器中进行的反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H 。在某压强下起始时按不同氢碳比[n(H2)/n(CO2)]投料(见右图中曲线①②③),测得CO2的平衡转化率与温度关系如下图所示,
下列有关说法正确的是
A.该反应:△H >0
B.氢碳比:①<②<③
C.其它条件不变的情况下,缩小容器的体积可提高CO2的转化率
D.若起始CO2浓度为2mol·L-1、H2为4mol·L-1,在图中曲线③氢碳比条件下进行,则400K时该反应的平衡常数数值约为1.7
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下列热化学方程式表达正确的是( )
A. C2H5OH(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H = -1499.0 kJ/mol(燃烧热)
B. NaOH(aq) + HC1(aq) = NaCl(aq) + H2O(1) △H = +57.3 kJ/mo1(中和热)
C. S(s) + O2(g) = SO2(g) △H = +269.8 kJ/mo1(反应热)
D. 2NO2 = O2 + 2NO △H = +116.2 kJ/mo1(反应热)
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