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22.(12分)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)十3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图甲表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol1)的变化。(1)关于该反应的下列说法中,正确的是(填字母)。量A.△H>0,△S>0B.△H>0,△S<0C.△H<0,△S<0D.△H<0,△S>0C02+3H2(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO2和CH,OH+HO4molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)一CHOH(g)+H2O(g),测得反应过程CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示。甲①从反应开始到平衡,CHOH的平均反应速率v(CHOH)=;H2的转化率w(H2)=◆c/molL)1.000.750.50②该反应的平衡常数表达式K=0.25③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是(填字母)。10t/minA.升高温度乙B.将CH3OH(g)及时液化抽出C.选择高效催化剂D.再充入1 mol CO2和4molH2(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:【答案】(1)C(2)①0.075mol·L-1·min156.25%②CH,OH)·c(H,O)③BDc(CO2)·c3(H2)(3)CH,0HD+0,C0,(g)+2H,0D△H=-726.6kJ·mol-【解析】(1)依据反应和图像分析判断,CO2(g)十3H2(g)CHOH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0。(2)①在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO2和4molH2,一定条件下发生反应CO2(g)十3H2(g)CHOH(g)十H2O(g),二氧化碳是反应物,随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10min内达到平衡,甲醇的物质的量浓度为0.75mol·L1,二氧化碳的物质的量浓度变化了0.75mol·L1;则依据化学平衡列式计算:CO2(g)+3H2 (g)CH3 OH(g)+H2O(g)起/(mol·L-1)1400转/(mol·L-1)0.752.250.750.75平/(mol·L1)》0.251.750.750.75C0,的平均反应速率u(C0,)=0.75mol,L=0.075mol·L1·min;H,的转化率m(H,)=2,25mo×10 min4 mol100%=56.25%。②该反应的平衡常数表达式K=CH,OH)·c(H,O)c(CO2)·c3(H2)③反应是放热反应,升温平衡逆向进行,故A错误;将CHOH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;再充入1 mol CO2和4molH2,增大反应物浓度,且增大了压强平衡正向移动,故D正确。(3)25℃,1.01×10P时,16g液态甲醇的物质的量为0.5mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,则该反应的热化学方程式为CH,0HD+0,(g)一C0,(g)+2H,0)△H=-726.6·mol.
3.在恒容、NO和O2的起始浓度一定的条件下,发生反应2NO(g)+O2(g)一2NO2(g)。催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图所示。下列说法正确的是100A.Y点v正(NO)