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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol(Q>0)在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投
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问题描述:

以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol (Q>0)在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图所示.

完成下列填空:

(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是___(选填序号).

(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是___.

A.平衡常数K不再增大 

B.CO2的转化率不再增大

C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 

D.反应物不再转化为生成物

(3)其他条件恒定,达到平衡后,能提高H2转化率的措施是___(选填编号). A.升高温度    B.充入更多的H2  C.移去乙醇 D.增大容器体积

(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=___.

梁毅雄回答:
  (1)该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡时CO2与H2的含量降低,CH3CH2OH与H2O的含量增大.开始CO2与H2的物质的量之比1:3进行,平衡时H2的含量是CO2的含量三倍;CH3CH2OH与H2O按1:3生成,平衡时H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍;   曲线a、曲线b随温度升高含量增大,且曲线a的含量高,所以曲线a表示H2O、曲线b表示CH3CH2OH;   曲线c、曲线d随温度升高含量减小,且曲线c的含量高,所以曲线c表示H2、曲线d表示CO2.   故答案为:b;   (2)A.平衡常数K只与温度有关,与是否达到平衡状态无关,故A错误;   B.CO2的转化率不再增大,说明达到平衡状态,故B正确;   C.平均分子量=总质量总物质的量
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