2021年3月全國(guó)兩會(huì)期間,政府工作報(bào)告中提到的“碳達(dá)峰”“碳中和”成為熱詞。“碳中和”指的是測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式,抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放,實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。溫室氣體二氧化碳與氫氣反應(yīng)制備燃料甲醇的技術(shù),能促進(jìn)“碳中和”。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:CO2加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為:CO2 (g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=?kJ?mol-1
該反應(yīng)一般認(rèn)為通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn):
①CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH1=+42kJ?mol-1
②2CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH2=-90kJ?mol-1
(1)總反應(yīng)的ΔH=-48-48kJ?mol-1;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),如圖1示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是 BB(填標(biāo)號(hào))。
(2)合成總反應(yīng)在起始物n(H2)n(CO2)=3時(shí),在不同條件下達(dá)到平衡,設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH),在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如圖2所示。
①圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是 aa,判斷的理由是 總反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí)增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大,曲線斜率為正總反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí)增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大,曲線斜率為正。
②當(dāng)x(CH3OH)=0.10時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α=33.3%33.3%(保留三位有效數(shù)字),反應(yīng)條件可能為 5×105Pa、210°C5×105Pa、210°C或 9×105Pa、250°C9×105Pa、250°C。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
【考點(diǎn)】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】-48;B;a;總反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí)增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大,曲線斜率為正;33.3%;5×105Pa、210°C;9×105Pa、250°C
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/2 8:0:9組卷:26引用:2難度:0.5
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