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煤制甲醇工藝是煤高效利用的途徑之一,生產(chǎn)工藝如圖所示:

(1)“煤氣化”涉及反應(yīng):c(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH=+135kJ?mol-1,氣化劑為H2O(g)和O2(g),關(guān)于“煤氣化”說法正確的是
ABD
ABD
(填序號(hào))。
A.適量的氧氣濃度有利于水煤氣的生成
B.適當(dāng)降低水氧比有利于提高碳的轉(zhuǎn)化率
C.氧氣的百分含量越高,對(duì)煤氣化反應(yīng)越有利
D.煤氣化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生灰分和未反應(yīng)的碳粉,故煤氣化反應(yīng)過程不適合使用催化劑
(2)甲醇合成過程中涉及的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH1=-90.94kJ/mol
反應(yīng)II:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.47kJ/mol
反應(yīng)III:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH3
①反應(yīng)Ⅰ在
低溫
低溫
(填“高溫”或“低溫”)下能自發(fā)進(jìn)行。
②ΔH3=
-41.47
-41.47
kJ/mol。
③若要大幅度提高單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)Ⅱ的選擇性,可采取的最佳措施是
使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑
使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑
。
④反應(yīng)Ⅲ中,調(diào)控反應(yīng)條件,CO和OH(羥基自由基)在催化劑上相互作用得到CO2和H的氧化還原機(jī)理和羒基機(jī)理如圖所示:

若僅從第一步來看,
羧基機(jī)理
羧基機(jī)理
(填“氧化還原機(jī)理”或“羧基機(jī)理”)對(duì)合成更有利,但最終選擇另一反應(yīng)機(jī)理途徑的原因是
羧基機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能比氧化還原機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能大得多
羧基機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能比氧化還原機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能大得多

⑤在一定溫度下,向2L剛性容器中充入1molCO2和3molH2初始?jí)簭?qiáng)為3.2MPa,5min后體系平衡狀態(tài),此時(shí)容器中含有0.5molCH3OH和0.3molCO,則5min時(shí),H2O的濃度是
0.4
0.4
mol/L,反應(yīng)Ⅰ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp
1.81MPa-2
1.81MPa-2

【答案】ABD;低溫;-41.47;使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑;羧基機(jī)理;羧基機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能比氧化還原機(jī)理反應(yīng)第二步的活化能大得多;0.4;1.81MPa-2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:3難度:0.5
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(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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)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:60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)=
     
    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:163引用:26難度:0.3
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