联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕.降低大气中CO2的含量及

发布时间:2021-02-20 22:05:54

联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.
(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.298.15K时,CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图所示,据图回答问题:

①写出合成甲醇反应的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1

②在图中曲线b
b
(填“a”或“b”)表示加入催化剂的能量变化曲线,催化剂能加快反应速率的原理是催化剂能降低该反应的活化能,提高活化分子的百分数,化学反应速率加快
催化剂能降低该反应的活化能,提高活化分子的百分数,化学反应速率加快

③在体积为l L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

该反应的平衡常数k=163
163

(2)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,同样可以利用CO2反应制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃时,K=2.95×1011
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.分析表中数据回答下列问题:

5006007008001.5453320122.0604328153.083623722①温度升高,K值减小
减小
(填“增大”、“减小”、或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值不变
不变
(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇有利
有利
(填“有利”或“不利”).
③在右图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响.并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注.

网友回答

答案:分析:(1)①根据能量守恒计算出反应热,再根据热化学方程式的书写解答;
②使用催化剂改变反应历程,降低该反应的活化能,提高活化分子的百分数,化学反应速率加快,不影响反应热;
③根据图表用三段式解题法计算出平衡时反应混合物各组分的浓度,根据v=
△c
△t
计算v(CH3OH);代入该反应的平衡常数为k=
c(H2O)c(CH3OH)
c(CO2)[C(H2)]3
计算平衡常数;
(2)①根据表格可知,其它条件不变时,升高温度,CO2转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动;
②平衡常数k只受温度影响,温度不变,平衡常数不变;
根据表格可知,其它条件不变时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2转化率增大,说明平衡向正反应方向移动;
③该反应为反应前后气体体积减小的反应,增大压强平衡向体积减小的反应方向移动,即向正反应移动,乙醇的含量增大,H2、CO2,含量降低,据此作图.
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