CO2经催化加氢可以生成低碳有机物。某CO2与H2的反应体系中存在以下两个反应：反应ⅰ：；反应ⅱ：。回答下列问题：

1. CO₂经催化加氢可以生成低碳有机物。某CO₂与H₂的反应体系中存在以下两个反应：

反应ⅰ： $\text{[math]}$ ；

反应ⅱ： $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 将6molCO₂和8molH₂充入2L的恒容密闭容器中，分别在T₁、T₂温度下发生反应i，其中H₂的物质的量变化如表所示：

反应条件	T₁/℃				T₂/℃
反应条件	0	5min	10min	15min	20min	25min	30min
H₂/mol	8.0	3.5	2.0	2.0	1.7	1.5	1.5

①T₁温度下，5~10min内以CO₂表示反应速率， $\text{[math]}$ ；该温度下，若各物质的起始量 $\text{[math]}$ ，则反应开始时v(正)v(逆)(填“>”、“=”或“<”，下同)。

②已知T₁>T₂ ，由表可知ΔH0。

(2) 有利于提高CO₂平衡转化率的条件是(任写2点)。

(3) 下列情况能说明该体系中反应达到化学平衡状态的是_______(填选项字母)。 A. 单位时间内消耗1molCO₂ ，理论上同时消耗1molCH₃OH B. 若该容器为绝热容器，体系温度保持不变 C. 密闭容器内混合气体的密度不发生变化 D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变

(4) 若将CO₂和H₂按物质的量之比1∶3混合充入恒压密闭容器中，在不同催化剂作用下发生反应ⅰ和反应ⅱ，在相同的时间内 $\text{[math]}$ 的选择性和产率随温度变化的曲线如图所示：

已知： $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ 。

①温度高于230℃时， $\text{[math]}$ 的产率随温度升高而下降的原因是。

②在上述条件下，合成甲醇的工业条件最好为(填选项字母)。

A.210℃ B.230℃ C．CZT催化剂 D．CZ(Zr-l)T催化剂

【考点】

化学平衡状态的判断; 化学反应速率和化学计量数的关系;

【答案】

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综合题困难

1. 请回答下列问题：

一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

(1) 反应的化学方程式为。

(2) 反应达到最大限度的时间是min。

(3) 反应达到平衡状态时，放出6QkJ的热量，当容器中充入1molN，反应放出的热量为。

①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ

(4) 判断该反应达到平衡状态的依据是。

①该条件下，正逆反应速率都为零

②该条件下，混合气体的密度不再发生变化

③该条件下，混合气体的压强不再发生变化

④该条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成1molM

(5) 能加快反应速率的措施是。

①升高温度 ②容器体积不变，充入惰性气体Ar

③容器压强不变，充入惰性气体Ar ④使用催化剂

综合题普通

2. 某温度时在2L的恒容密闭容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析：

(1) 该反应的化学方程式为。

(2) 下列叙述不能说明上述反应达到化学平衡状态的是(填字母)。

A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．混合气体的密度不再发生改变

F．X的生成速率是Z生成速率的1.5倍

G． $\text{[math]}$

(3) 在密闭容器中，通入amolX和bmolY，发生反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，达到平衡时：

①升高温度，逆反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”) 。

②保持容器体积不变，继续通入amolX和bmolY，平衡向(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动，X的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”) 。

综合题普通

3. 氨是重要的化工原料。工业合成氨的原理： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(1) 已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均大于0)。

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 在恒温恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生合成氨的反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。 A. 混合气体的密度不随时间变化 B. 混合气体的总压强不随时间变化 C. 每消耗 $\text{[math]}$ 时，生成 $\text{[math]}$ D. 混合气体的平均摩尔质量不随时间变化

(3) $\text{[math]}$ 也是一种优质储氢材料。在钨( $\text{[math]}$ )表面 $\text{[math]}$ 分解生成 $\text{[math]}$ 的反应为 $\text{[math]}$ ，反应的速率方程为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 为速率常数，只与温度、催化剂、固体表面性质等有关。 $\text{[math]}$ 为反应级数，可以为分数、整数，也可以为负数、正数或0)。实验测得 $\text{[math]}$ 浓度与催化剂比表面积的关系如图所示(部分数据)。物质消耗一半所用时间叫“半衰期”。

① $\text{[math]}$ ，其他条件不变，随着氨气起始浓度增大，氨分解速率(填“增大”“减小”或“不变”)。

②其他条件相同，增大催化剂比表面积，反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。

③Ⅲ条件下， $\text{[math]}$ 内生成 $\text{[math]}$ 的平均速率为。

④Ⅱ条件下， $\text{[math]}$ 初始浓度为 $\text{[math]}$ 时，半衰期为。

(4) 在一定温度下，保持总压强为 $\text{[math]}$ ，向密闭反应器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生 $\text{[math]}$ 的分解反应，测得 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与起始投料比 $\text{[math]}$ [ $\text{[math]}$ ]关系如图所示。

随着 $\text{[math]}$ 增大，氨气的平衡转化率增大的原因是(从平衡移动角度分析)。该温度下，上述反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。(提示：用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数 $\text{[math]}$ ，分压=总压×物质的量分数)

综合题困难