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甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物質(zhì),可發(fā)展替代傳統(tǒng)化石燃料。開發(fā)CO2加氫制甲醇技術(shù)既能解決溫室效應(yīng)等環(huán)境問題,又能有效提高資源的利用率。回答下列問題:CO2加氫分別生成甲醇和CO是最重要的兩個(gè)基本反應(yīng),其反應(yīng)如下:
Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3<0
(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓變ΔH隨溫度T的變化如圖1所示。據(jù)圖判斷,表示反應(yīng)Ⅲ的焓變曲線為
c
c
(填“a”“b”或“c”);反應(yīng)Ⅰ在
低溫
低溫
(填“高溫”或“低溫”)下可自發(fā)進(jìn)行。
(2)在343K、容積可變的密閉容器中,可判斷反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡的標(biāo)志的
BC
BC
。
A.CO2和H2O的體積分?jǐn)?shù)相等
B.單位時(shí)間內(nèi),斷裂兩個(gè)碳氧雙鍵的同時(shí)又?jǐn)嗔褍蓚€(gè)氧氫鍵
C.體系密度不變
D.體系壓強(qiáng)不變
(3)在1L剛性密閉容器中充入1molCO2和3molH2,在某催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ,測得產(chǎn)物甲醇、一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖3所示。
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當(dāng)溫度高于300℃時(shí),該催化劑選擇性較大的產(chǎn)物是
CH3OH
CH3OH
(填化學(xué)式)。已知T℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)CH3OH的選擇性為80%,c(CO)=0.1mol?L-1,則該溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=
1
17
1
17
(用分?jǐn)?shù)表示即可)。
(4)CO2加氫生成甲醇,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,通常會在原料氣里摻一些CO,請從平衡移動角度分析原因:
加入一定量CO,使反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進(jìn)行,提高生成CH3OH的選擇性
加入一定量CO,使反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進(jìn)行,提高生成CH3OH的選擇性

(5)CO2也可以通過電化學(xué)方法轉(zhuǎn)化為CH3OH,裝置如圖2所示。陰極的電極反應(yīng)式為
CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
,若外接電源為鉛蓄電池,鉛蓄電池正極質(zhì)量增加32g時(shí),則標(biāo)準(zhǔn)狀況下陽極生成
5.6
5.6
LO2

【答案】c;低溫;BC;CH3OH;
1
17
;加入一定量CO,使反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)逆向進(jìn)行,提高生成CH3OH的選擇性;CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;5.6
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān);②n=0時(shí),該反應(yīng)為0級反應(yīng),n=1時(shí),該反應(yīng)為1級反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時(shí),CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實(shí)驗(yàn)測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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