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CO2相關(guān)轉(zhuǎn)化的研究對解決環(huán)境、能源問題意義重大.
Ⅰ.(1)CO2與CH4經(jīng)催化重整可制得合成氣:CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng)溫度對CO和H2產(chǎn)率影響如圖1所示.生產(chǎn)中優(yōu)選的溫度范圍是
b
b
。(填字母序號)
菁優(yōu)網(wǎng)
a.800℃~850℃
b.850℃~900℃
c.950℃~1000℃
Ⅱ.CO2與H2反應(yīng)制取甲醇(CH3OH)
(1)CO2與H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式表示如下:
反應(yīng)ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ/mol
反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+42kJ/mol
寫出CO(g)與H2(g)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/mol
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/mol
。
(2)關(guān)于反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ的說法正確的是
ac
ac
。
a.升高溫度能使反應(yīng)ⅰ的反應(yīng)速率增大,平衡常數(shù)減小
b.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率
c.低溫、高壓有利于CO2催化加氫制取CH3OH
(3)某同學(xué)研究溫度、壓強(qiáng)對反應(yīng)平衡的影響,得到上述反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ中CO2平衡轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。已知:甲醇選擇性=
n
生成的甲醇
n
轉(zhuǎn)化的
C
O
2
×100%菁優(yōu)網(wǎng)
結(jié)合如圖,350℃、2MPa時,發(fā)生的主要反應(yīng)是
反應(yīng)ⅱ
反應(yīng)ⅱ
(填“反應(yīng)ⅰ”或“反應(yīng)ⅱ”).此條件下,amol/L CO2和amol/L H2在恒容、密閉容器中充分反應(yīng)達(dá)到平衡,寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的計算過程及結(jié)果
9
49
9
49
。(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)
Ⅲ.利用Al-CO2電池(工作原理如圖2所示)能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁Al2(C2O43
(1)電池的負(fù)極反應(yīng)式為
Al-3e-=Al3+
Al-3e-=Al3+
。
(2)電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e-═C2
O
2
-
4
(草酸根)正極反應(yīng)過程中,O2起催化作用,催化過程可表示為:
①6O2+6e-═6
O
-
2

②……
寫出反應(yīng)②的離子方程式
6CO2+6
O
-
2
═3C2
O
2
-
4
+6O2
6CO2+6
O
-
2
═3C2
O
2
-
4
+6O2
。

【答案】b;CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/mol;ac;反應(yīng)ⅱ;
9
49
;Al-3e-=Al3+;6CO2+6
O
-
2
═3C2
O
2
-
4
+6O2
【解答】
【點評】
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:25引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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