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習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出“實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革”。CO2的轉(zhuǎn)化和利用是實現(xiàn)“碳中和”的有效途徑?;卮鹣铝袉栴}:
菁優(yōu)網(wǎng)?
(1)工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1。
①已知鍵能如表所示,則ΔH1=
-181kJ?mol-1
-181kJ?mol-1
。
化學(xué)鍵 C=O C-O H-H C-H O-H
鍵能/(kJ?mol-1 745 351 436 413 463
②從原料成本角度考慮,應(yīng)調(diào)控反應(yīng)條件使上述反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率CO2
小于
小于
(填“大于”“小于”
或“等于”)H2。
(2)在200℃時,向2L恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,進(jìn)行反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),10min時反應(yīng)達(dá)到平衡,壓強(qiáng)降為初始壓強(qiáng)的70%。
①以CO2物質(zhì)的量濃度的變化表示0~10min的化學(xué)反應(yīng)速率v(CO2)=
0.03mol?L-1?min-1
0.03mol?L-1?min-1
。
②下列選項能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AD
AD
(填標(biāo)號)。
A.v(H2)=3v(CH3OH)
B.容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化
C.
n
C
O
2
c
H
2
不再發(fā)生變化
D.
n
C
O
2
c
H
2
O
不再發(fā)生變化
(3)已知Arrhenius經(jīng)驗公式為Rlnk=-
E
n
T
+C(En為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。為探究M、N兩種催化劑對反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的催化效能,進(jìn)行相關(guān)實驗,依據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲得如圖1所示曲線,從圖中信息獲知催化效能較低的催化劑是
M
M
(“M”或“N”),判斷理由是
直線M斜率小,Ea
直線M斜率小,Ea
。
(4)在某催化劑作用下,按n(CO2):n(H2)=1:3向某密閉容器中通入一定量的原料氣,發(fā)生如下兩個反應(yīng);
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ?mol-1
維持壓強(qiáng)為5MPa,測得不同溫度下反應(yīng)經(jīng)t分鐘時CO2的轉(zhuǎn)化率和CH3OH的選擇性如圖2所示(已知:甲醇的選擇性=
產(chǎn)物中
C
H
3
OH
物質(zhì)的量
產(chǎn)物中
C
H
3
OH
CO
物質(zhì)的量之和
×100%)。
①T1后,溫度升高CH3OH選擇性降低的可能原因是
T1后,反應(yīng)達(dá)到平衡,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ逆向移動,反應(yīng)Ⅱz正向移動,生成的甲醇減少
T1后,反應(yīng)達(dá)到平衡,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ逆向移動,反應(yīng)Ⅱz正向移動,生成的甲醇減少
。
②T1溫度下,若經(jīng)過t分鐘反應(yīng)Ⅱ已達(dá)平衡,則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp=
0.11
0.11
(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)果保留兩位小數(shù))。

【答案】-181kJ?mol-1;小于;0.03mol?L-1?min-1;AD;M;直線M斜率小,Ea大;T1后,反應(yīng)達(dá)到平衡,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ逆向移動,反應(yīng)Ⅱz正向移動,生成的甲醇減少;0.11
【解答】
【點(diǎn)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:2024/9/18 2:0:8組卷:26引用:1難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:
    Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol
    SiHCl3(g)+HCl(g)═SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol
    以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (2)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式
     
    。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作
     
    (填“氧化”或“還原”)劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
    ①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
     
    ,該反應(yīng)是
     
    反應(yīng)(填“放熱”“吸熱”)。
    ②323.15K時,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可采取的最佳措施是
     
    。
    (4)比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a
     
    v(填“>”“<”或“=”)。已知反應(yīng)速率v=k1x2_SiHCl3,
    v=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時
    k
    1
    k
    2
    =
     
    (保留3位小數(shù))。
    (5)硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強(qiáng)的是
     
    ,其原因是
     
    。
    已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11

    發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:61引用:2難度:0.2
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.在催化劑作用下,可逆反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應(yīng)速率v=v-v=kx2SiHCl3-kxSiH2Cl2xSiCl4,k、k分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:40引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:
    ①Si(s)+4HCl(g)═SiCl4( g)+2H2(g)△H=-24lkJ/mol
    ②SiHCl3 (g)+HCl(g)═SiCl4 (g)+H2(g)△H=-3lkJ/mol
    以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
    ①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
     
    。該反應(yīng)是
     
    反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。②323.15K時,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可采取的措施有
     
    。(答一種即可)
    ③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a
     
    vb(填“>”“<”或“=”)。已知反應(yīng)速率v=k1x2SiHCl3 v=k2xSiH2Cl2 xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時
    k
    1
    k
    2
    =
     
    (保留3位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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