二氧化碳是主要的溫室氣體,也是一種工業(yè)原料。將其固定及利用,有利于緩解溫室效應(yīng)帶來(lái)的環(huán)境問題。
(1)用二氧化碳合成甲醇。
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1348kJ/mol
在催化劑作用下,CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-52 kJ/molCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-52 kJ/mol。
(2)用二氧化碳與環(huán)氧丙烷()反應(yīng)合成可降解塑料PPC,同時(shí)也能生成副產(chǎn)物CPC,其化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示:在不同溫度和壓強(qiáng)下,PPC的選擇性(產(chǎn)物中PPC的質(zhì)量與產(chǎn)物總質(zhì)量的比值)和總產(chǎn)率(產(chǎn)物總質(zhì)量與反應(yīng)物投料總質(zhì)量的比值)如下表所示。
序號(hào) | 溫度/℃ | 壓強(qiáng)/MPa | 總產(chǎn)率/% | PPC的選擇性/% |
ⅰ | 25 | 0.5 | 90 | 92.1 |
ⅱ | 25 | 1.5 | 94.9 | >99 |
ⅲ | 25 | 2.0 | 95.4 | >99 |
ⅳ | 40 | 1.5 | 95.6 | 96.2 |
ⅴ | 60 | 1.5 | 99 | 76 |
其他條件相同,壓強(qiáng)越大,總產(chǎn)率和PPC的選擇性均越高
其他條件相同,壓強(qiáng)越大,總產(chǎn)率和PPC的選擇性均越高
。在25℃時(shí),實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)壓強(qiáng)為1.5Mpa,而不是2.0Mpa,理由是
壓強(qiáng)為1.5 MPa時(shí),總產(chǎn)率和PPC的選擇性已經(jīng)很高了,增加到2.0 MPa,兩者增幅不大,但是對(duì)設(shè)備和能源要求提高了,不經(jīng)濟(jì)
壓強(qiáng)為1.5 MPa時(shí),總產(chǎn)率和PPC的選擇性已經(jīng)很高了,增加到2.0 MPa,兩者增幅不大,但是對(duì)設(shè)備和能源要求提高了,不經(jīng)濟(jì)
。②通過表中數(shù)據(jù)ⅱ、ⅳ、ⅴ可知溫度升高會(huì)使PPC的選擇性下降,結(jié)合如圖說明其原因可能是
溫度升高,速率的增幅副反應(yīng)大于主反應(yīng),或溫度升高,有利于PPC反應(yīng)生成CPC
溫度升高,速率的增幅副反應(yīng)大于主反應(yīng),或溫度升高,有利于PPC反應(yīng)生成CPC
。【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-52 kJ/mol;其他條件相同,壓強(qiáng)越大,總產(chǎn)率和PPC的選擇性均越高;壓強(qiáng)為1.5 MPa時(shí),總產(chǎn)率和PPC的選擇性已經(jīng)很高了,增加到2.0 MPa,兩者增幅不大,但是對(duì)設(shè)備和能源要求提高了,不經(jīng)濟(jì);溫度升高,速率的增幅副反應(yīng)大于主反應(yīng),或溫度升高,有利于PPC反應(yīng)生成CPC
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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1.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ?。?/h2>
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2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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