Ⅰ：由于温室效应和资源短缺等问题 如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用 引起了各国的普遍重视．目

Ⅰ：由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H＜0 （1）该反应平衡常数K的表达式为______．温度降低，平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）． （2）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）为______． （3）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有______． A．升高温度；B．加入催化剂；C．将H2O（g）从体系中分离；D．再充入1mol CO2和3mol H2； E．充入He（g），使体系总压强增大． （4）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入物质的量之比为1：3的CO2和H2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变．甲和乙相比，转化程度更大的是______，且知乙容器中CO2的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出甲容器中CO2的转化率随时间变化的图象．并请说明以CO2为原料生产燃料甲醇的优点是______（写出一条即可）． Ⅱ：一定常温下，FeS的KSP=2.5×10-18，H2S饱和溶液在该温度下，[H+]与[S2-]存在着以下关系：[H+]2?[S2-]=1.0×10-21．在该温度下，将适量FeS投入H2S饱和溶液中，欲使溶液中[Fe2+]达到1mol/L，应调节溶液的pH为______（用对数形式表示）．（写出计算过程）

参考解答

490***125

2025-04-15 14:39:05

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（1）已知CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H＜0，则其平衡常数的表达式为：K= c(CH3OH)?c(H2O) c(CO2)?c3(H2) ；已知该反应正方向为放热方向，所以降低温度平衡正移，则平衡常数K增大， 故答案为：K= c(CH3OH)?c(H2O) c(CO2)?c3(H2) ；增大； （2）从反应开始到平衡，v（CO2）= 1mol/L-0.25mol/L 10min =0.075mol?L-1?min-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=3×0.075mol?L-1?min-1=0.225 mol?L-1?min-1，故答案为：0.225 mol?L-1?min-1； （3）要使 n(CH3OH) n(CO2) 增大，应使平衡向正反应方向移动， A．因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则 n(CH3OH) n(CO2) 减小，故A错误； B．加入催化剂，平衡不移动，则n n(CH3OH) n(CO2) 不变，故B错误； C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，则 n(CH3OH) n(CO2) 增大，故C正确； D．再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则 n(CH3OH) n(CO2) 增大，故D正确； E．充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动， n(CH3OH) n(CO2) 不变，故E错误； 故答案为：CD； （4）在甲、乙两容器中分别充入物质的量之比为1：3 的CO2和H2，使甲、乙两容器初始容积相等，由图可知，甲的压强不变，乙的体积不变，由反应可知乙的压强会减小，则甲的压强大于乙的压强，所以甲容器中CH4的转化率大；由于甲中压强大，则甲的反应速率快，达到平衡的时间短，所以甲容器中CO2的转化率随时间变化的图象为：；以CO2为原料生产燃料甲醇，能使CO2废弃物利用，有利于环保， 故答案为：甲；；废弃物利用，有利于环保； Ⅱ：要使溶液中[Fe2+达到1mol/L，则[S2-= Ksp [Fe2+ =2.5×10-18mol/L，已知H2S饱和溶液在该温度下，[H+与[S2-存在着以下关系：[H+2?[S2-=1.0×10-21，所以溶液中[H+=2×10-2mol/L，则pH=2-lg2， 故答案为：2-lg2．

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