[题目]甲醇是一种可再生能源.由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1回答下列问题:(1)反应Ⅱ的△H2= .(2)反应Ⅲ能够自� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：

反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2

反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)反应Ⅱ的△H2=______________。

(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是__ (填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)

(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

A.混合气体的密度不再变化

B.混合气体的平均相对分子质量不再变化

C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1

D.甲醇的百分含量不再变化

(4)对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是____。

A.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1

B.温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率增大

C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大

D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率

(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ，250℃时反应的平衡常数K=__________；若要进一步提高甲醇积分数。可采取的措施有________。

【答案】+41.19kJ·mol-1较低温度BDABD0.148增大压强(降低温度)

【解析】

(1) 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2

反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1

根据盖斯定律：Ⅱ=ⅠⅢ得反应②的△H2= +41.19kJ·mol-1；

(2)△G=△HT△S<0时，反应能够自发进行，该反应的△S<0、△H<0，当温度较低时，反应Ⅲ能够自发进行；

(3)A、由于气体的质量、体积不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体的密度都不变化，不能作为判断是否平衡的依据，故A错误；B、反应前后气体的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可说明气体的物质的量不再变化，说明达到平衡状态，故B正确；C、平衡常数未知，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；D、甲醇的百分含量不再变化，可说明达到平衡状态，故D正确；

(4)A.催化剂不能影响平衡移动，只能改变反应速率，故A错误；B. 温度低于250℃时，随温度升高平衡逆向进行甲醇的产率减小，故B错误；C、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故C正确；D. 为提高CO2的转化率，平衡正向进行，反应是放热反应，低的温度下进行反应，平衡正向进行，但催化剂的活性、反应速率减小，故D错误；故选ABD；

(5) 若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2，则图中M点时二氧化碳转化率50%，

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol) 1300

变化量(mol) 0.51.50.50.5

平衡量(mol) 0.51.50.50.5

K= ，反应前后气体体积减小，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有增大压强平衡正向进行，

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a．逆反应速率先增大后减小

b．H2的转化率增大

c．CO2的体积百分含量减小

d．容器中c(H2)/c(CO2)的值减小

③在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如右图所示。T1温度下，将6 molCO2和12 molH2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)= ；KA、KB 、KC三者之间的大小关系为。

（3）CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5。常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显；（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；请计算反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= 。

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2	20.00	1.20	21.20
3	20.00	2.24	22.26
4	20.00	1.50	21.48