近年來(lái)我國(guó)大力加強(qiáng)溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)已知:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.1kJ/mol K1;CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-90.0 kJ/mol K2。
寫(xiě)出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/molCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol;用K1、K2表示此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=K1×K2K1×K2。
(2)為提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是 dd(填序號(hào))。
a.高溫高壓
b.低溫低壓
c.高溫低壓
d.低溫高壓
(3)250℃時(shí),在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),如圖為不同投料比[n(H2)n(CO2)]時(shí)某反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率的變化曲線。反應(yīng)物X是 CO2CO2(填“CO2”或“H2”)。
(4)250℃時(shí),在體積為2.0 L的恒容密閉容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化劑,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH3OH)=0.75mol/L
①前10min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.2250.225mol?L-1?min-1。
②化學(xué)平衡常數(shù)K=163163。
③下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是 bdbd (選填編號(hào))。
a.3v 正(H2)=v 逆(CH3OH)
b.容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
c.c (H2):c (CO2)=1:1
d.容器中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
④催化劑和反應(yīng)條件與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性高度相關(guān)。控制相同投料比和相同反應(yīng)時(shí)間,四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):得到如下表。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
16
3
16
3
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 溫度/K | 催化劑 | CO2的轉(zhuǎn)化率/% | 甲醇的選擇性/% |
A | 543 | Cu/ZnO納米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | Cu/ZnO納米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | Cu/ZnO納米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | Cu/ZnO納米片 | 12.0 | 70.6 |
B
B
(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))。【答案】CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol;K1×K2;d;CO2;0.225;;bd;B
16
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:37引用:4難度:0.6
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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:62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