【題目】已知CO2催化加氫合成乙醇的反應原理為:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) H =-173.6 kJ/mol

1l、圖2分別是CO2的平衡轉化率隨壓強及溫度的變化關系,已知m為起始時的投料比,即m=。

l中投料比相同,溫度從高到低的順序為________。

②圖2中.m1、m2、m3投料比從大到小的順序為________,理由是________。

2)圖3表示在總壓為5MPa的恒壓條件下,且m=3時,不同溫度下各物質的物質的量分數(shù)與溫度的關系。

①曲線b代表的物質為________(填化學式)。

②圖3P點時。CO2的轉化率為________。

T4溫度時,該反應的平衡常數(shù)Kp=________。(提示:用平衡分壓代替平衡濃度來計算,某組分平衡分壓=總壓×該組分的物質的量分數(shù),結果保留小數(shù)點后三位)

【答案】 T3>T2>T1 m1>m2>m3 相同溫度下,增大氫氣的量,平衡正向移動,二氧化碳的轉化率增大 CO2 66.7% 0. 243 MPa-4

【解析】本題主要考查化學平衡。

1升溫,平衡左移,CO2轉化率降低,所以①圖l中投料比相同,溫度從高到低的順序為T3>T2>T1。

②圖2中.m1、m2、m3投料比從大到小的順序為m1>m2>m3,理由是相同溫度下,增大氫氣的量,平衡正向移動,二氧化碳的轉化率增大。

2①升溫,平衡左移,CO2H2增多,CO2增多的程度較小,所以曲線b代表的物質為CO2。

②圖3P點時。H2H2O的物質的量分數(shù)相等,CO2的轉化率等于H2的為2/3=66.7%。

T4溫度時,CO2H2、C2H5OHH2O的分壓p分別是10%5MPa、40%5MPa10%5MPa、40%5MPa該反應的平衡常數(shù)Kp==0.250(MPa)-4。

練習冊系列答案
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①離子化合物一定含離子鍵,也可能含極性鍵或非極性鍵

②共價化合物一定含共價鍵,也可能含離子鍵

③含金屬元素的化合物不一定是離子化合物

④由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物

⑤由分子組成的物質中一定存在共價鍵

⑥熔融狀態(tài)能導電的化合物一定是離子化合物

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b.高溫使水分解制氫:2H2O(g)2H2+O2

c.太陽光催化分解水制氫:2H2O2H2↑+O2

d.天然氣制氫:CH4+H2O(g)CO+3H2

(2)CO2可轉化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖所示。

從1 min到6 min,v(H2)=__________mol·L1·min1

能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_______(填編號)。

a.總壓強保持不變

b.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

c.H2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變

d.單位時間內消耗3 mol H2,同時生成1 mol H2O

e.反應中CO2與H2的物質的量之比為13且保持不變

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