試卷征集
加入會員
操作視頻

二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS)是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向,CCUS或許發(fā)展成一項重要的新興產(chǎn)業(yè).
菁優(yōu)網(wǎng)
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ?mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=c kJ?mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g) 的△H=
(a+2b-2c)
(a+2b-2c)
kJ?mol-1
(2)利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇,反應(yīng)方程式為:CO2+3H2═CH3OH+H2O其他條件相同,該甲醇合成反應(yīng)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反應(yīng)相同時間后,CO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示.
①a點所代表的狀態(tài)
不是
不是
(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài).
②c點CO2的轉(zhuǎn)化率高于b點,原因是
b、c點均未達(dá)到平衡狀態(tài),c點溫度高,反應(yīng)速率較快,故CO2的轉(zhuǎn)化率較大
b、c點均未達(dá)到平衡狀態(tài),c點溫度高,反應(yīng)速率較快,故CO2的轉(zhuǎn)化率較大

(3)在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),隨著甲醇的生成,還伴隨有少量CO副產(chǎn)物出現(xiàn):CO2+H2?CO+H2O△H>0,且CO2的轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率和CO含量除受濃度、度、壓強等因素影響外,還受催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣體混合物在反應(yīng)鍋爐內(nèi)的流動速率影響(用空間流率表示).通過實驗分別得到如下數(shù)據(jù)圖2、①由圖2得,最佳空間流率為
3600
3600
h-1;
②在其他條件不變的前提下調(diào)整催化劑配比,并記錄到達(dá)平衡所需的時間,得到如下表數(shù)據(jù),
催化劑組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) CuO 0 25 50 75 100
ZnO 100 75 50 25 0
到達(dá)平衡所需時間(h) 2.5 7.4 8.1 12 無催化活性
試說明不選擇單組分ZnO原因是
使用單組分ZnO時反應(yīng)速率雖然快,但是由圖3可知,二氧化碳轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率都過低,實際生產(chǎn)中沒有意義,故不采用
使用單組分ZnO時反應(yīng)速率雖然快,但是由圖3可知,二氧化碳轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率都過低,實際生產(chǎn)中沒有意義,故不采用

(4)用二氧化碳催化加氫來合成低碳烯烴,起始時以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g) 
催化劑
 C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同溫度下平衡時的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖4所示:
①該進(jìn)行的反應(yīng)的△S
0(填:“>”或“<”)
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則該反應(yīng)的KP=
p
C
2
H
4
×
p
4
H
2
O
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2
p
C
2
H
4
×
p
4
H
2
O
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2

③為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度外,還可采取的措施是
增大壓強;提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值
增大壓強;提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值
(列舉2項).

【答案】(a+2b-2c);不是;b、c點均未達(dá)到平衡狀態(tài),c點溫度高,反應(yīng)速率較快,故CO2的轉(zhuǎn)化率較大;3600;使用單組分ZnO時反應(yīng)速率雖然快,但是由圖3可知,二氧化碳轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率都過低,實際生產(chǎn)中沒有意義,故不采用;<;
p
C
2
H
4
×
p
4
H
2
O
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2
;增大壓強;提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值
【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:5引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1
    (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(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
小程序二維碼
把好題分享給你的好友吧~~
APP開發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司| 應(yīng)用名稱:菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本:5.0.7 |隱私協(xié)議|第三方SDK|用戶服務(wù)條款
本網(wǎng)部分資源來源于會員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯版權(quán),請立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個工作日內(nèi)改正