Question

以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業叫煤化工．

(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣．反應為：

C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－1，

①該反應在常溫下________自發進行(填“能”與“不能”)；

②恒溫，在容積可變的密閉容器中，進行如上可逆反應．一段時間后，下列物理量不發生變化時，能表明該反應已達到平衡狀態的有________

Ⅰ混合氣體的密度；

Ⅱ容器內氣體的壓強；

Ⅲ混合氣體的總物質的量；

ⅣCO物質的量濃度

A．只有Ⅳ

B．只有Ⅰ和Ⅳ

C．只有Ⅱ和Ⅲ

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ

(2)水煤氣再進一步反應可制取氫氣．反應為H₂O(g)＋CO(g)H₂(g)＋CO₂(g)，某溫度下該反應的平衡常數K＝4/9．該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，只投入H₂(g)和CO₂(g)，其起始濃度如下表所示．下列判斷不正確的是________．

A．反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢

B．平衡時，甲中和丙中H₂的轉化率均是60％

C．平衡時，丙中c(CO₂)是甲中的2倍，是0.012 mol/L

D．平衡時，乙中CO₂的轉化率大于60％

(3)目前工業上有一種方法是用CO₂來生產甲醇．一定條件下發生反應：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，下圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ·mol^－1)的變化．在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入1 mol　CO₂和3 mol　H₂反應

①下列措施中能使c(CH₃OH)增大的是________．

A．升高溫度

B．充入He(g)，使體系壓強增大

C．將H₂O(g)從體系中分離出來

D．再充入1 mol　CO₂和3 mol　H₂

②在溫度T₁時，當反應達到平衡時，測得n(H₂)＝2.4 mol；其它條件不變，在溫度T₂時，當反應達到平衡時，測得n(CO₂)＝0.82 mol，則T₂________T₁．(填“＞”、“＜”或“＝”)

(4)在一定條件下科學家從煙道氣中分離出CO₂與太陽能電池電解水產生的H₂合成甲醇．CH₃OH、H₂的燃燒熱分別為：ΔH＝－725.5 kJ/mol、ΔH＝－285.8 kJ/mol．

①寫出工業上以CO₂、H₂合成CH₃OH和液態水的熱化學方程式：________；

②該轉化的積極意義是________；

③有人提出，可以設計反應CO₂＝C＋O₂(ΔH＞0、ΔS＜0)來消除CO₂對環境的影響．請你判斷是否可行并說出理由：________

Answer 1

答案：