研究減少CO2排放是一項重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機物,主要有以下反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.6 kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)△H2=+23.4 kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3
(1)△H3=-122.6-122.6kJ/mol。
(2)恒溫恒容條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2,發(fā)生反應(yīng) I.下列描述能說明反應(yīng) I達到平衡狀態(tài)的是CC(填序號)。
A.反應(yīng)體系總壓強保持不變
B.容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變
C.水分子中斷裂2NA個H-O鍵,同時氫分子中斷裂3NA個H-H鍵
D.CH3OH和H2O的濃度之比保持不變
(3)反應(yīng) II在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25,此溫度下,在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反應(yīng)到某時刻測得各組分濃度如下:
物質(zhì) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
濃度/mol?L-1 | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
>
>
v逆(填“>”、“<”或“=”),當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,混合氣體中CH3OH體積分數(shù)(CH3OH)%=20
20
%。(4)在某壓強下,反應(yīng) III在不同溫度、不同投料比時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下,將6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密閉容器中,5 min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),則0~5 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=
0.18mol?L-1?min-1
0.18mol?L-1?min-1
;KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為KA=KC>KB
KA=KC>KB
。(5)恒壓下將CO2和H2按體積比1:3混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ,在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如下圖。其中:CH3OH的選擇性=
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
①溫度高于230℃,CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是
溫度升高,平衡逆移,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
溫度升高,平衡逆移,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
。②在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是
BD
BD
。A.210℃B. 230℃C.催化劑CZT D.催化劑CZ(Zr-1)T
【答案】-122.6;C;>;20;0.18mol?L-1?min-1;KA=KC>KB;溫度升高,平衡逆移,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降;BD
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/8/16 17:0:1組卷:52引用:7難度:0.5
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(2)T1℃時,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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,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
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:59引用:6難度:0.6 -
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(1)此時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
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