CO2可用于合成多種化工原料。用CO2生產(chǎn)綠色燃料甲醇時(shí)發(fā)生反應(yīng)A:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反應(yīng)A的平衡常數(shù)表達(dá)式是 c(H2O)?c(CH3OH)c(CO2)?c3(H2)c(H2O)?c(CH3OH)c(CO2)?c3(H2)。
(2)已知:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)ΔH2H2O(g)═H2O(l)ΔH3ΔH1不易直接測(cè)得,為了通過(guò)ΔH2和ΔH3計(jì)算得ΔH1,還需測(cè)定如下反應(yīng)的反應(yīng)熱:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g)。
(3)在體積為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A,如圖是在三種投料,即[n(CO2),n(H2)]分別為:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反應(yīng)溫度對(duì)CO2平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。
①反應(yīng)A的ΔH1<<0(填“>”或“<”)。
②曲線c對(duì)應(yīng)的投料是 [1mol,6mol][1mol,6mol](填“[1mol,3mol]”、“[1mol,4mol]”或“[1mol,6mol])。
③T1℃時(shí),曲線c對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) <<1(填“>”、“<”或“=”)。
(4)甲醇燃料電池(NaOH作電解質(zhì)溶液)負(fù)極的電極方程式為 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2OCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
(5)在一定條件下,利用CO2合成CH3OH的反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)。壓強(qiáng)一定時(shí),將初始投料比一定的CO2和H2按一定流速通過(guò)催化劑甲,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間(反應(yīng)均未達(dá)到平衡)時(shí),溫度對(duì)CH3OH、CO的產(chǎn)率影響如圖1所示,溫度對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率影響如圖2所示。
由圖象可知,升高溫度,CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的產(chǎn)率降低,其原因是 升高溫度,反應(yīng)B(副反應(yīng))的速率增加得比反應(yīng)(A)快升高溫度,反應(yīng)B(副反應(yīng))的速率增加得比反應(yīng)(A)快。
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【答案】;2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)或H2O(g);<;[1mol,6mol];<;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;升高溫度,反應(yīng)B(副反應(yīng))的速率增加得比反應(yīng)(A)快
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.3
相似題
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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:59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:162引用:26難度:0.3
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