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用CO2制備C2H4，有利于實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。主要反應(yīng)為：
I．2CO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）   ΔH1
Ⅱ．CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）    ΔH2＞0
（1）已知298K時，部分物質(zhì)的相對能量如下表所示（忽略ΔH隨溫度的變化）。
物質(zhì) CO2（g） H2O（l） H2O（g） CO（g） H2（g） C2H4（g）
相對能量（kJ?mol-1） -393 -286 -242 -110 0 52
則ΔH1=
-130
-130
kJ?mol-1。
（2）向某剛性容器中，按投料比n（CO2）：n（H2）=1：3充入CO2和H2，在不同催化劑（M、N）下發(fā)生上述反應(yīng)。一段時間后，測得CO2的轉(zhuǎn)化率，C2H4的選擇性（含碳生成物中C2H4的百分含量）隨溫度的變化如圖所示。
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①由圖可知，
N
N
的催化效果好（填“M”或“N”）。
②500～800K之間，乙烯的選擇性隨溫度變化的原因是
溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利于反應(yīng)Ⅱ的進行
溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利于反應(yīng)Ⅱ的進行
。
（3）在一定條件下，向密閉容器中充入5.0molCO2和8.0molH2，發(fā)生反應(yīng)HO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）。測得相同時間內(nèi)，CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示（虛線表示CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，實線表示CO2的實時轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化）。
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①由圖可知，達到平衡狀態(tài)的點有
z、w
z、w
（填“x”“y”“z”或“w”），v逆（x）
＜
＜
v逆（z）（填“＞“＜”或“=”）；已知w點體系的壓強為200kPa,則T0時，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=
55.56
55.56
。（保留2位小數(shù)，已知：分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)dD（g）+eE（g）?gG（g）+hH（g），Kθ=
（
P
G
P
θ
）
g
?
（
P
H
P
θ
）
h
（
P
D
P
θ
）
d
?
（
P
E
P
θ
）
e
，其中pθ=100kPa,PG、PH、PD、PE為各組分的平衡分壓）
②CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化逐漸減小的原因為
升高溫度平衡逆向移動，CO2轉(zhuǎn)化率降低
升高溫度平衡逆向移動，CO2轉(zhuǎn)化率降低
。

【答案】-130；N；溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利于反應(yīng)Ⅱ的進行；z、w；＜；55.56；升高溫度平衡逆向移動，CO2轉(zhuǎn)化率降低
【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：2024/4/20 14:35:0組卷：38引用：3難度：0.5
相似題

  • 1．SO2和NO2是形成酸雨的主要成分，也是大氣的污染物，不能隨意排放到空氣中。請回答下列問題：
    （1）已知，常溫下BaSO3的Ksp為5.48×10-7，飽和亞硫酸溶液中c（
    SO
    2
    -
    3
    ）=6.3×10-8mol?L-1．有同學(xué)認(rèn)為直接用0.1mol?L-1BaCl2溶液來吸收SO2即可產(chǎn)生沉淀，請用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行
     
    （填“可行”或“不可行”）
    （2）已知：
    2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-196.6kJ?mol-1；
    2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H2=-113.0kJ?mol-1。
    則反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=
     
    kJ?mol-1
    （3）在一定條件下，NO2和SO2在一體積為2L的密閉容器中反應(yīng)，開始充入2molNO2和3molSO2，2min后達到平衡，此時生成SO3的質(zhì)量為96g,則此時SO2的轉(zhuǎn)化率為
     
    ，該溫度下的平衡常數(shù)K=
     
    。
    （4）能說明反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）達到平衡的是
     
    。
    A．混合氣體的總質(zhì)量不再變化
    B．混合氣體的密度不再變化
    C．混合氣體的顏色不再變化
    D．各物質(zhì)的濃度不再變化
    （5）采用電化學(xué)方法運用火力發(fā)電排放出的SO2制取硫酸已成現(xiàn)實。菁優(yōu)網(wǎng)
    ①原電池法：某化學(xué)小組利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如圖1，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H+的移動方向由
     
    （用A、B表示），B電極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    ②電解法：該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后電解NaHSO3溶液制得了硫酸，原理如圖2所示。寫出開始電解時陽極的電極反應(yīng)式
     
    。

    發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：4引用：1難度：0.5

  • 2．氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼木G色燃料有良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}：
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    （1）在載人航天器中，可以利用CO2與H2反應(yīng)生成H2O，通過電解水，從而實現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（l） ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O（l）═2H2（g）+O2（g） ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    （2）工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
    Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
    Ⅱ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g） ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中，能提高反應(yīng)Ⅰ中CH4（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    （填標(biāo)號）。
    A.增加CH4（g）用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO（g）
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下，按水碳比[
    n
    （
    H
    2
    O
    ）
    n
    （
    CO
    ）
    ]=
    12
    5
    投料，總壓強為1.70MPa,達到平衡時CO2、H2和CH4的分壓（某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）如表：
    p（CO2）/MPa 0.30 p（H2）/MPa 0.30 p（CH4）/MPa 0
    則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     
    。
    （3）水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個催化劑反應(yīng)層間進行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱（如圖1所示），保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b～c段對應(yīng)降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的操作方法是
     
    。
    A.噴入冷水（蒸氣）
    B.通過熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水（蒸氣）的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線
     
    。

    發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：19引用：1難度：0.5

  • 3．低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式，低碳經(jīng)濟的概念在中國正迅速從高端概念演變成全社會的行為，在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個領(lǐng)域都大有作為。請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)
    （1）實驗室里常用NaOH溶液吸收CO2，若用100mL 3mol?L-1的NaOH溶液吸收4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO2，完全吸收反應(yīng)后，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為
     

    （2）工業(yè)上可利用CO或CO2來制備清潔液體燃料甲醇。已知：800℃時，化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0
    反應(yīng)①：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ?mol-1
    反應(yīng)②：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ?mol-1
    寫出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式
     
    ，800℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為
     

    （3）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O（g）轉(zhuǎn)化為CH4和O2，紫外線照射時，在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖1所示，在0-15h內(nèi)，對反應(yīng)催化效果最好的催化劑是
     
    （填序號）
    （4）一定溫度下，在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②，已知c（CO）隨反應(yīng)時間t的變化曲線a如圖2所示，在t1時刻改變一個條件，曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是
     
    ，若在t1時刻，將容器體積3L快速壓縮至2L，在圖上畫出變化曲線
    （5）鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO4是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇時首先用Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽（BaCO3）．請寫出將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3的離子方程式
     
    該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
     
    （填具體數(shù)字），已知Ksp（BaSO4）=1.1×10-10mol2?L-2，Ksp（BaCO3）=2.5×10-9mol2?L-2
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    發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：9引用：1難度：0.5
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