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研究二氧化碳的資源化利用具有重要的意義。回答下列問(wèn)題:
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.9kJ/mol。
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的ΔH3=
+206.1kJ/mol
+206.1kJ/mol
。
(2)在T℃時(shí),將CO2和H2加入容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g),能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是
BD
BD
(填字母)。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
(3)將n(CO2):n(H2)=1:4的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,在不同溫度和壓強(qiáng)時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。
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0.1MPa時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率在600℃之后隨溫度升高而增大的主要原因是
反應(yīng)I的△H1<0,反應(yīng)II的△H2>0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多
反應(yīng)I的△H1<0,反應(yīng)II的△H2>0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多
。
(4)CO2加氫制備CH4的一種催化機(jī)理如圖,下列說(shuō)法正確的是
BD
BD

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A.催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3和La2O3CO3
B.La2O3CO3可以釋放出CO2*(活化分子)
C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心斷鍵裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為放熱過(guò)程
D.CO2加氫制備CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同完成
(5)一定溫度和壓強(qiáng)為1MPa條件下,將CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1:4通入密閉彈性容器中發(fā)生催化反應(yīng),假設(shè)只發(fā)生反應(yīng);
Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
10min時(shí)兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡,CO2平衡轉(zhuǎn)化率為80%.CH4選擇性為50%,[CH4的選擇性=
n
C
H
4
n
C
H
4
+
n
CO
]。該溫度下,反應(yīng)Ⅱ的Kp=
1.2
1.2
(已知Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓來(lái)表示的平衡常數(shù),即將K表達(dá)式中平衡濃度用平衡分壓代替),用CH4的分壓變化表示反應(yīng)Ⅰ在10分鐘內(nèi)達(dá)平衡的平均速率為
1
105
(或0.0095)
1
105
(或0.0095)
(保留兩位有效數(shù)字)MPa?min-1。

【答案】+206.1kJ/mol;BD;反應(yīng)I的△H1<0,反應(yīng)II的△H2>0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多;BD;1.2;
1
105
(或0.0095)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.氫能是一種公認(rèn)的高熱值清潔能源,目前世界各國(guó)正致力于將高污染高排放的碳能源,過(guò)渡成清潔高效低排放的氫能源。
    (1)我國(guó)氫氣的主要來(lái)源是焦?fàn)t氣制氫,所制得的氫氣含有較多的CO和H2S,干法脫硫是用氧化鐵將硫元素轉(zhuǎn)化為硫化鐵。干法脫硫的反應(yīng)方程式為
     
    。
    (2)我國(guó)科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料,在一定條件下,反應(yīng)器中存在的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH1
    Ⅱ.C(s)+2H2(g)?CH4(g)ΔH2
    Ⅲ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH3
    Ⅳ.CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)ΔH4
    ①為研究反應(yīng)Ⅱ的熱效應(yīng),以0.1molC(s)、0.2molH2(g)或0.1molCH4(g)為初始原料,在1023K、100kPa條件下,分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時(shí),以C(s)、H2(g)為原料,體系向環(huán)境放熱akJ;以CH4(g)為原料,體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng),則反應(yīng)Ⅱ焓變?chǔ)2(1023K、100kPa)═
     

    研究表明CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和木屑所含C的物質(zhì)的量比
    n
    C
    a
    n
    C
    確定,在750℃,控制水蒸氣流量為定值,探究催化劑的催化效果,結(jié)果如下表所示。
    n
    C
    a
    n
    C
    氣體體積分?jǐn)?shù)/% 轉(zhuǎn)化率/%
    H2 CO CO2 CH4
    0 45.58 22.70 22.37 7.54 61.22
    0.5 52.95 21.74 19.11 5.14 56.59
    1.0 58.62 22.37 12.60 5.31 61.42
    n
    C
    a
    n
    C
    由0到0.5時(shí),H2的體積分?jǐn)?shù)顯著增加的原因
     
    。
    ③隨著反應(yīng)的進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)CaO的吸收能力逐漸降低,原因是
     

    ④750℃,
    n
    C
    a
    n
    C
    ═1.0,假設(shè)各反應(yīng)達(dá)平衡后氣體組成如上表,平衡總壓為PMPa,則反應(yīng)Ⅰ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP
     
    MPa(保留1位小數(shù))。
    (3)將氫氣儲(chǔ)存于液體燃料中,可以解決氫氣的安全高效存儲(chǔ)和運(yùn)輸。由于甲醇具有單位體積儲(chǔ)氫量高、活化溫度低等優(yōu)點(diǎn),是理想的液體儲(chǔ)氫分子。我國(guó)學(xué)者構(gòu)建一種雙功能結(jié)構(gòu)的催化劑,反應(yīng)過(guò)程中,在催化劑的表面同時(shí)活化水和甲醇。如圖是甲醇脫氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)歷程(TS表示過(guò)渡態(tài))。
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    根據(jù)圖判斷甲醇脫氫反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:7引用:2難度:0.5
  • 2.反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2,放出166kJ的熱量,該反應(yīng)的速率表達(dá)式為v=k?cn(NO)?cn(H2)(k、m、n待測(cè)),其反應(yīng)包含下列兩步:
    ①2NO+H2═N2+H2O2(慢)②H2O2+H2═2H2O(快)T℃時(shí)測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
    序號(hào) c(NO)/(mol?L-1 cn(H2)/(mol?L-1 速率(mol?L-1?min-1
    0.0060 0.0010 1.8×10-4 
    0.0060 0.0020 3.6×10-4 
    0.0010 0.0060 3.0×10-5
    0.0020 0.0060 1.2×10-4
    下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/11 8:0:29組卷:16引用:4難度:0.6
  • 3.一定溫度下,在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),反應(yīng)過(guò)程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
    t/min n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol
    0 2.0 2.4 0
    5 1.7 1.5 0.6
    10 1.6 x y
    15 z 1.2 w
    下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

    發(fā)布:2024/11/11 21:0:1組卷:26引用:3難度:0.6
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