用CO2轉(zhuǎn)化為乙醇可實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),近年來(lái),隨著全球變暖及能源枯竭的加劇,由CO2制乙醇又再次成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.(1)CO2轉(zhuǎn)化為乙醇的一種途徑如下:
2CO2+2H2O(1)═C2H4(g)+3O2(g)ΔH1=+1411.0kJ?mol-1
C2H4(g)+H2O(l)?C2H5OH(l)ΔH2=-44.2kJ?mol-1
則2CO2(g)+3H2O(1)?C2H5OH(1)+3O2(g)ΔH=+1366.8+1366.8kJ?mol-1。
Ⅱ.已知CO2催化加氫制乙醇原理為2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g),回答下列問(wèn)題:
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,對(duì)CO2催化加氫制乙醇反應(yīng)體系說(shuō)法錯(cuò)誤的 ABAB。(填序號(hào))
A.增大原料氣中n(CO2)n(H2)的比例,有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率
B.若混合氣體的密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)平衡
C.體系達(dá)平衡后,若壓縮容器容積,則反應(yīng)平衡正向移動(dòng)
(3)在均為2L的恒容密閉容器a和b中分別投入2molCO2和6molH2,在不同溫度下進(jìn)行CO2加氫制乙醇的反應(yīng),各容器中乙醇的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
①容器a中0~10min氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.24mol?L-1?min-10.24mol?L-1?min-1;
②若容器a、b中的反應(yīng)溫度分別為T(mén)1、T2,則判斷ΔH <<0(填“>”或“<);
③若容器a中改變條件時(shí),反應(yīng)情況會(huì)由曲線a變?yōu)榍€c,則改變的單一條件可是 AA(填序號(hào));
A.加入更高效的催化劑
B.升溫
C.增大壓強(qiáng)
D.分離出乙醇
④T1溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),容器a中氣體總壓強(qiáng)為4MPa,則T1時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=4848(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)雖然由CO2催化加氫制乙醇目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但該方法具有很多優(yōu)點(diǎn)、具有廣闊的綜合利用前景,試說(shuō)明原因(任寫(xiě)一個(gè)原因):原料來(lái)源廣泛、對(duì)“碳中和“起到積極作用、資源利用率高、環(huán)境友好、能變廢為寶、經(jīng)濟(jì)效益好、燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程可形成CO2的閉合循環(huán)等,合理即可原料來(lái)源廣泛、對(duì)“碳中和“起到積極作用、資源利用率高、環(huán)境友好、能變廢為寶、經(jīng)濟(jì)效益好、燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程可形成CO2的閉合循環(huán)等,合理即可。
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】+1366.8;AB;0.24mol?L-1?min-1;<;A;48;原料來(lái)源廣泛、對(duì)“碳中和“起到積極作用、資源利用率高、環(huán)境友好、能變廢為寶、經(jīng)濟(jì)效益好、燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程可形成CO2的閉合循環(huán)等,合理即可
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/24 8:0:9組卷:8引用:1難度:0.5
相似題
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1.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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.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 -
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:162引用:26難度:0.3
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