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碳中和作為一種新型環(huán)保形式,目前已經(jīng)被越來越多的大型活動和會議采用?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:
(1)利用CO2合成二甲醚有兩種工藝。
工藝1:涉及以下主要反應(yīng):
Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.逆水汽變換:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
Ⅲ.甲醇脫水:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3>0
工藝2:利用CO2直接加氫合成CH3OCH3(反應(yīng)Ⅳ)
①反應(yīng)Ⅳ的熱化學(xué)方程式為
2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=2ΔH1+ΔH3
2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=2ΔH1+ΔH3
,平衡常數(shù)K4=
K
2
1
?K3
K
2
1
?K3
(用K1、K3表示)。
②恒溫恒容情況下,下列說法能判斷反應(yīng)Ⅳ達(dá)到平衡的是
BD
BD
。
A.氣體物質(zhì)中碳元素與氧元素的質(zhì)量比不變
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
C.容器內(nèi)氣體密度不變
D.容器內(nèi)CH3OCH3濃度保持不變
(2)工藝1需先合成甲醇。在不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇,實(shí)驗測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
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①下列說法正確的是
ABC
ABC
。
A.圖甲縱坐標(biāo)表示CH3OH的平衡產(chǎn)率
B.p1>p2>p3
C.為了同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,應(yīng)選擇低溫、高壓條件
D.一定溫度壓強(qiáng)下,提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的主要方向是尋找活性更高的催化劑
②圖乙中,某溫度時,三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是
低溫階段升高溫度時,以反應(yīng)Ⅰ為主,反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率下降,升高到一定溫度后,以反應(yīng)Ⅱ為主,即主要發(fā)生逆水汽變換反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等,壓強(qiáng)對平衡無影響
低溫階段升高溫度時,以反應(yīng)Ⅰ為主,反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率下降,升高到一定溫度后,以反應(yīng)Ⅱ為主,即主要發(fā)生逆水汽變換反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等,壓強(qiáng)對平衡無影響
。
(3)對于合成甲醇的反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,一定條件下,單位時間內(nèi)不同溫度下測定的CO2轉(zhuǎn)化率如圖丙所示。溫度高于710K時,隨溫度的升高CO2轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是
溫度升高到710K時,單位時間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低
溫度升高到710K時,單位時間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低

【答案】2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=2ΔH1+ΔH3;
K
2
1
?K3;BD;ABC;低溫階段升高溫度時,以反應(yīng)Ⅰ為主,反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率下降,升高到一定溫度后,以反應(yīng)Ⅱ為主,即主要發(fā)生逆水汽變換反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等,壓強(qiáng)對平衡無影響;溫度升高到710K時,單位時間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:3難度:0.7
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時,反應(yīng)的瞬時速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān);②n=0時,該反應(yīng)為0級反應(yīng),n=1時,該反應(yīng)為1級反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時,CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實(shí)驗測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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