Question

第21屆聯合國氣候大會于2015年11月30日在巴黎召開，會議的主題是減少溫室氣體排放量。

Ⅰ．CO2 加氫合成甲醇是合理利用 CO2 的有效途徑。由 CO2 制備甲醇過程可能涉及反應如下：

反應①:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.58kJ•mol﹣1

反應②:CO2(g)+H2(g) CO (g)+H2O(g)△H2

反應③:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H3=﹣90.77kJ•mol﹣1，回答下列問題：

（1）反應②的△H2= ，反應 ① 自發進行條件是 (填“較低溫”、“較高溫”或“任何溫度”)。

（2）某溫度下，在體積為2 L的恒容密閉容器中，按如下方式加入反應物，僅發生反應①。一段時間后達到平衡。

容器	甲	乙
反應物投入量	2mol CO2、6mol H2	a mol CO2、b mol H2 c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

測得甲中CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①前3min內，平均反應速率v(H2)＝ mol·L－1·min－1。此溫度下該反應的平衡常數為

(結果保留兩位小數) 。

②下列措施中，既能使反應速率加快，又能使n(CH3OH)／n(CO2)增大是 。

A．升高溫度 B．充入惰性氣體

C．將H2O(g)從體系中分離 D．再充入1mol H2

E.再充入1 mol CO2 F.加入催化劑

③反應達到平衡后，若向反應體系再加入CO2(g)、H2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol，化學平衡

(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。

④要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數相等，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍為 。

Ⅱ.工業上可用CO2與NH3合成制尿素的原料氨基甲酸銨(H2NCOONH4)。氨基甲酸銨極易發生：H2NCOONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O，該反應酸性條件下更徹底。25℃，向l L 0.1 mol·L-1的鹽酸中逐漸加入氨基甲酸銨粉末至溶液呈中性(忽略溶液體積變化)，共用去0.052 mol氨基甲酸銨。若此時溶液中幾乎不含碳元素，則該溶液中 c(NH4+)=____________，NH4+水解常數Kh=________。

Answer 1