推動煤炭清潔高效利用是未來煤炭利用的發(fā)展方向，其中煤制天然氣（主要成分甲烷）能對燃氣資源有重要補充作用。在催化劑作用下，其涉及的反應(yīng)如下
CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）△H1Ⅰ
CO（g）+H2O（g）?CO2 （g）+H2（g）△H2=-41.2 kJ?mol-1Ⅱ
CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H3Ⅲ
（1）荷蘭埃因霍溫大學(xué)學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在催化劑鈷表面上反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程，如圖1所示，其中吸附在鈷催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。
①該歷程中最大能壘E正=136.1136.1kJ?mol-1，寫出該步驟的化學(xué)方程式CO*+2H*+2H2（g）=C*+O*+2H*+2H2（g）或CO*=C*+O*CO*+2H*+2H2（g）=C*+O*+2H*+2H2（g）或CO*=C*+O*。
②△H3=-165.0-165.0kJ?mol-1
（2）高爐煉鐵產(chǎn)生的高爐氣中含有CO、H2、CO2等氣體，利用CO和H2在催化劑作用下合成甲醇，是減少污染、節(jié)約能源的一種新舉措，反應(yīng)原理為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H。在體積不同的兩個恒容密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H2，測得平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖2。
①從圖2A、B、C三點中選填下表物理量對應(yīng)最大的點（用“A”、“B”或“C”填寫）。
| 反應(yīng)速率V | 平衡常數(shù)K | 平衡轉(zhuǎn)化率a |
C C
|
AB AB
|
A A
|
向正反應(yīng)方向
向正反應(yīng)方向
（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不）移動。（3）有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
C
C
。A.使用催化劑
B.投料比不變，增加CO的濃度
C.降低反應(yīng)溫度
D.通入He氣體使體系的壓強增大
【答案】136.1；CO*+2H*+2H2（g）=C*+O*+2H*+2H2（g）或CO*=C*+O*；-165.0；C；AB；A；向正反應(yīng)方向；C
【解答】
【點評】
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：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：1難度：0.4
相似題
-
1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應(yīng)I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始壓強為P，一段時間達到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的極。
②陽極電極反應(yīng)式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~