CO2是一種溫室氣體,對(duì)人類的生存環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響,維持大氣中CO2的平衡對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。
Ⅰ.可利用CH4與CO2制備合成氣(CO、H2),在某一剛性密閉容器中CH4、CO2的分壓分別為15kPa、20kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)。
(1)研究表明CO的生成速率ν(CO)=1.28×10-2p(CH4)?p(CO2)(kPa?s-1),某時(shí)刻測(cè)得p(H2)=10kPa,則該時(shí)刻v(CH4)=0.960.96kPa?s-1。
(2)達(dá)到平衡后,測(cè)得CO的產(chǎn)率為50%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=540(kPa)2540(kPa)2。
(3)科學(xué)家提出制備“合成氣反應(yīng)歷程分兩步:反應(yīng)①:CH4(g)?C(ads)+2H2(g)(慢反應(yīng)),反應(yīng)②:C(ads)+CO2(g)?2CO(g)(快反應(yīng)),上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭,反應(yīng)歷程的能量變化如圖所示:CH4與CO2制備合成氣的熱化學(xué)方程式為 CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3-E1)kJ?mol-1CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3-E1)kJ?mol-1,能量變化圖中:E5+E1<<E4+E2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.利用CO2催化加氫制甲醇,往某密閉容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2,發(fā)生以下反應(yīng):
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.4kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3=-90.6kJ/mol
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。
(4)①體系中CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)受溫度的影響不大,原因是 溫度改變時(shí),反應(yīng)i和反應(yīng)ii平衡移動(dòng)方向相反溫度改變時(shí),反應(yīng)i和反應(yīng)ii平衡移動(dòng)方向相反。
②如圖X、Y分別代表 COCO、CH3OHCH3OH(填化學(xué)式)。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】0.96;540(kPa)2;CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3-E1)kJ?mol-1;<;溫度改變時(shí),反應(yīng)i和反應(yīng)ii平衡移動(dòng)方向相反;CO;CH3OH
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/22 4:0:1組卷:10引用:2難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3