二氧化碳捕獲技術(shù)用于去除氣流中的二氧化碳或者分離出二氧化碳作為氣體產(chǎn)物,其中CO2催化合成甲醇是一種很有前景的方法。如圖所示為該反應(yīng)在無催化劑及有催化劑時(shí)的能量變化。
(1)從圖可知,有催化劑存在的是過程 ⅡⅡ。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(2)寫出圖中CO2催化合成甲醇的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/molCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol。
該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn):
①CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ?mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H2=-90kJ?mol-1
若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中(各物質(zhì)均為氣體)能體現(xiàn)上述反映能量變化的是 AA(填序號(hào)),判斷的理由是 反應(yīng)①為慢反應(yīng),說明該反應(yīng)的活化能較大,反應(yīng)①的活化能大于②,①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,且總反應(yīng)為放熱反應(yīng)反應(yīng)①為慢反應(yīng),說明該反應(yīng)的活化能較大,反應(yīng)①的活化能大于②,①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,且總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(3)若不單一改變CO2和H2的濃度,要提高上述可逆反應(yīng)中甲醇的平衡產(chǎn)率,可以采取的措施有 適當(dāng)降溫、加壓、及時(shí)移走生成物適當(dāng)降溫、加壓、及時(shí)移走生成物。(寫出三種措施)
(4)已知:1mol液態(tài)甲醇完全氣化需吸熱37.4kJ,1mol液態(tài)水完全汽化需吸熱44.0kJ,由CO2合成1mol液態(tài)甲醇和1mol液態(tài)水將 放出放出(填“吸收”或“放出”) 130.4130.4kJ熱量。
(5)關(guān)于CO2催化合成甲醇的反應(yīng),下列說法中,合理的是 bdbd。(填字母序號(hào))
a.該反應(yīng)中所有原子都被用于合成甲醇
b.該反應(yīng)可用于CO2的轉(zhuǎn)化,有助于緩解溫室效應(yīng)
c.使用催化劑可以降低該反應(yīng)的△H,從而使反應(yīng)放出更多熱量
d.降溫分離出液態(tài)甲醇和水,將剩余氣體重新通入反應(yīng)器,可以提高CO2與H2的利用率
【考點(diǎn)】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】Ⅱ;CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol;A;反應(yīng)①為慢反應(yīng),說明該反應(yīng)的活化能較大,反應(yīng)①的活化能大于②,①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,且總反應(yīng)為放熱反應(yīng);適當(dāng)降溫、加壓、及時(shí)移走生成物;放出;130.4;bd
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.5
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