減少CO2排放,提高CO2綜合利用具有重要意義。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物,主要有以下反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)?ΔH1=-49.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)?ΔH2=+23.4kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)?ΔH3
(1)ΔH3=?122.6?122.6kJ?mol-1。
(2)在一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,下列能表明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有 BB(填字母)。
A.混合氣體的密度不再變化
B.氣體的壓強(qiáng)不再變化
C.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再變化
D.n(CO2):n(H2):n(H2O):n(CH3OH)=1:3:1:1
(3)反應(yīng)Ⅱ在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25,此溫度下,在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反應(yīng)到某時(shí)刻時(shí)測(cè)得各組分濃度如下:
物??質(zhì) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
濃度/(mol?L-1) | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
>
>
v逆(填“>”、“<”或“=”),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)=10%
10%
。(4)在某壓強(qiáng)下,反應(yīng)Ⅲ在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=
0.36mol?L-1?min-1
0.36mol?L-1?min-1
;KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為 KA=KC>KB
KA=KC>KB
。(5)恒壓下將CO2和H2按體積比為1:3混合,在某催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ,在相同的時(shí)間段內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH的選擇性隨溫度的變化如下表所示。
其中CH3OH的選擇性=
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
溫度 | 210℃ | 230℃ | 250℃ | 270℃ | 290℃ |
CO2的轉(zhuǎn)化率 | 18% | 48% | 40% | 32% | 30% |
CH3OH的選擇性 | 40% | 25% | 22.5% | 20% | 16% |
12%
12%
。【答案】?122.6;B;>;10%;0.36mol?L-1?min-1;KA=KC>KB;12%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/14 1:0:1組卷:9引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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