Question

【題目】應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手，如開發(fā)利用清潔能源．甲醇是一種可再生的清潔能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景．回答下列問題：

(1)與合成甲醇：但是找到合適的催化劑是制約該方法的瓶頸．目前主要使用貴金屬催化劑，但是貴金屬儲(chǔ)量稀少，成本高昂，難以大規(guī)模應(yīng)用，且使用中存在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)．最近采用真空封管法制備磷化硼納米顆粒，在發(fā)展非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)電催化還原制備甲醇方向取得重要進(jìn)展，該反應(yīng)歷程如圖所示．

容易得到的副產(chǎn)物有CO和，其中相對較多的副產(chǎn)物為________________；上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢，要使反應(yīng)速率加快，主要降低下列變化中________填字母的能量變化．

A. B．

C. D．

(2)恒壓容器的容積可變下，與在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng) ，的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．

①壓強(qiáng)________填“”或“”．

②在、條件下，b點(diǎn)時(shí)________填“”或“”．

③已知：反應(yīng)速率，、分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，若b點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)為，計(jì)算b處的________保留3位有效數(shù)字．

(3)焦炭與水蒸氣在恒容密閉容器中反應(yīng)制合成氣的主要反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的為以分壓表示的平衡常數(shù)與T的關(guān)系如下圖所示．

①反應(yīng)Ⅱ的________填“大于”“等于”或“小于”．

②點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)的________填數(shù)值．

③在恒容密閉容器中充入、只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，圖中d點(diǎn)處達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為________；達(dá)到平衡時(shí)，向容器中再充入、，重新達(dá)到平衡時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率________填“增大”“減小”或“不變”．

Answer 1

【答案】 A 小于 不變

【解析】

（1）由圖可知生成副產(chǎn)物的能量變化大，即能壘高，反應(yīng)進(jìn)行難，生成的量少，所以其中相對較多的副產(chǎn)物為CO；由圖可知生成甲醇的過程中，能壘最高的變化為，該反應(yīng)速率最慢，所以要想提高整個(gè)反應(yīng)速率，應(yīng)該降低該反應(yīng)的能壘，故選A，

故答案為：CO；A；

（2）①因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)越大，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大，相同溫度下，時(shí)的轉(zhuǎn)化率比時(shí)的大，所以壓強(qiáng)；

在、條件下，a點(diǎn)為平衡點(diǎn)，與a點(diǎn)相比，b點(diǎn)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率較低，此時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；

根據(jù)三段式可求出a點(diǎn)平衡時(shí)各成分的量

故，，此時(shí)v正=v逆，故；

b點(diǎn)根據(jù)三段式可得：

此時(shí)，

故答案為：；；

（3）反應(yīng)的隨溫度的升高而減小，所以；

點(diǎn)時(shí)，兩者的平衡常數(shù)相等，即，化簡可得，反應(yīng)的；

點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)的，

表示容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)，，，所以CO的轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，再充入的氣體在另一相同的容器中達(dá)到平衡后，壓縮到前一容器中，過程中平衡不移動(dòng)，

故答案為：小于；；；不變。