二氧化碳的綜合利用是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關鍵。CO2減排能有效降低溫室效應,同時,CO2也是一種重要的資源,因此CO2捕集與轉化技術研究備受關注。
Ⅰ.利用CO2制備CO
一定溫度下,在恒容密閉容器中進行如下反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)。
(1)下列事實能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是 CDCD(填字母序號)。
A.體系內n(CO):n(H2O)=1:1
B.體系壓強不再發(fā)生變化
C.體系內各物質濃度不再發(fā)生變化
D.體系內CO的物質的量分數(shù)不再發(fā)生變化
Ⅱ.利用CO2制備甲醇(CH3OH)
一定條件下,向恒容密閉容器中通入一定量的CO2和H2。涉及反應如下:
主反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
副反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
已知:CH3OH產(chǎn)率=n(CH3OH)生成n(CO2)初始×100%
(2)一段時間后,測得體系中n(CO2):n(CH3OH):n(CO)=a:b:c。CH3OH產(chǎn)率=ba+b+c×100%ba+b+c×100%(用代數(shù)式表示)。
(3)探究溫度對反應速率的影響(其他條件相同)
實驗測得不同溫度下,單位時間內的CO2轉化率和CH2OH與CO的物質的量之比[n(CH3OH)/n(CO)]如圖所示。
![](http://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202308/353/299ae568.png)
由圖可知,隨著溫度的升高,CO2轉化率升高,n(CH3OH)/n(CO)的值下降。試解釋其原因:主反應為放熱反應,副反應為吸熱反應,升溫副反應正向進行,主反應逆向進行主反應為放熱反應,副反應為吸熱反應,升溫副反應正向進行,主反應逆向進行。
n
(
C
H
3
OH
)
生成
n
(
C
O
2
)
初始
b
a
+
b
+
c
×
100
%
b
a
+
b
+
c
×
100
%
【答案】CD;;主反應為放熱反應,副反應為吸熱反應,升溫副反應正向進行,主反應逆向進行
b
a
+
b
+
c
×
100
%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/11 8:0:9組卷:52引用:1難度:0.5
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1.在一定溫度下的定容容器中,當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時,表明反應A(g)+2B(g)?C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)( ?。?br />①混合氣體的壓強
②混合氣體的密度
③B的物質的量濃度
④混合氣體的總物質的量
⑤混合氣體的平均相對分子質量
⑥v(C)與v(D)的比值
⑦混合氣體的總質量.發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:40引用:3難度:0.7 -
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3.二甲醚(DME)一種清潔的替代燃料,不含硫,不會形成微粒,而且與汽油相比,排放的NO2更少,因此是優(yōu)良的柴油機替代燃料。工業(yè)上利用一步法合成二甲醚的反應如下(復合催化劑為CuO/ZnO/Al2O2):
2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol
(1)若反應在恒溫、恒壓下進行,以下敘述能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是
A.CO和H2的物質的量濃度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合氣體的體積保持不變
D.容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變
E.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)600℃時,一步法合成二甲醚過程如下:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-38.7kJ/mol
則△H2=
(3)復合催化劑的制備方法之一是Na2CO3共沉淀法:制備1mol/L的硝酸銅,硝酸鋅和硝酸鋁的水溶液。然后向盛有去離子水的燒杯中同時滴加混合硝酸鹽溶液和1mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下攪拌混合。沉淀后過濾,洗滌沉淀物,80℃下干燥12小時,然后500℃下焙燒16小時。
請寫出上述過程中硝酸鋁與Na2 CO3水溶液反應的離子方程式:
(4)以DME為燃料,氧氣為氧化劑,在酸性電解質溶液中用惰性電極制成燃料電池,則通入氧氣的電極是電源的發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5