问题标题:
(14)CO2是最重要温室气体如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为
问题描述:
(14)CO2是最重要温室气体如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中充入1molCO2和3.5molH2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________。(双选、填序号)
A.在原容器中再充入1molH2B.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
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)ΔH=akJ·mol-1,
在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
在一定温度下,增大的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
李立生回答:
(1)①CO2+3H2CH3OH+H2O0.25mol·L-1·min-1②A、C(2)①小于;②不变;③增大,不能确定
分析:
(1)①根据质量守恒,反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O;从反应开始到3min时,CO2消耗0.5mol,所以消耗氢气1.5mol,mol·L-1·min-1;②在原容器中再充入1molH2,平衡正向移动,CO2的转化率增大;原容器中再充入1molCO2,虽然平衡正向移动,但CO2的转化率减小;缩小容器的容积,平衡正向移动,CO2的转化率增大;使用更有效的催化剂,平衡不移动,CO2的转化率不变;(2)①随温度升高,CO2的转化率减小,说明平衡逆向移动,ΔH小于0;②反应热只与方程式的系数成正比,所以反应热不变;③增大的值,CO2转化率增大;生成4的物质的量与反应物的物质的量和转化率有关,所以增大的值,生成乙醇的物质的量不能确定。
考点:
本题考查化学反应的速率和限度。
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