試卷征集
加入會(huì)員
操作視頻

研究CO2的回收利用既可變廢為寶,又可減少碳的排放。回答下列問題:
二甲醚(CH3OCH)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料,由CO2和H2制備二甲醚的反應(yīng)原理如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-akJ/mol(a>0)
反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)ΔH2=+bkJ/mol(b>0)
反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH3
(1)ΔH3=
-(2a+b)
-(2a+b)
kJ/mol,據(jù)此判斷反應(yīng)Ⅲ在
低溫
低溫
(填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)條件下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)恒溫恒壓條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,能說明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)的是
cd
cd
(填字母序號(hào))。
a.平衡常數(shù)保持不變
b.生成3molH-H鍵的同時(shí)斷裂1molC-O鍵
c.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
d.CO2和H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
(3)T1℃時(shí),將1mol二甲醚充入某恒容密閉容器中,發(fā)生如下分解反應(yīng):CH3OCH3(g)?CH4(g)+H2(g)+CO(g),在不同時(shí)間測(cè)定容器內(nèi)的總壓,所得數(shù)據(jù)見下表:
反應(yīng)時(shí)間t/min 0 5 10 15 20
氣體總壓p/kPa p0 1.4p0 1.6p0 1.8p0 1.9p0 2p0
由表中數(shù)據(jù)計(jì)算:反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),二甲醚的分解率為
50%
50%
,該溫度下的平衡常數(shù)Kp=
1
4
p
0
2
1
4
p
0
2
(kPa)2(Kp為用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)恒壓下將CO2和氫氣按體積比1:3混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ,在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中:CH3OH的選擇性=
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)中
C
O
2
的物質(zhì)的量
×100%。
菁優(yōu)網(wǎng)
①在上述條件下,結(jié)合圖象分析,合成甲醇的最佳溫度是
230℃
230℃
,最佳催化劑是
CZ(Zr-1)T催化劑
CZ(Zr-1)T催化劑
。
②溫度高于230℃,CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是
反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降

【答案】-(2a+b);低溫;cd;50%;
1
4
p
0
2
;230℃;CZ(Zr-1)T催化劑;反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/8/29 1:0:9組卷:23引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.一定溫度下,在三個(gè)容積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)+CO(g)?CH3COOH(g) ΔH<0。下列說法不正確的是( ?。?
    容器編號(hào) 溫度(K) 起始物質(zhì)的量(mol) 平衡時(shí)CH3COOH的物質(zhì)的量(mol) 平衡常數(shù)
    n(CH3OH) n(CO) n (CH3COOH)
    530 0.05 0.05 0 0.025 K1
    530 0.03 0.03 0.006 K2
    510 0 0 0.05 K3

    發(fā)布:2024/10/30 10:0:2組卷:57引用:3難度:0.4
  • 2.一定溫度下,向容積為1L的密閉容器中充入一定量的A(g)和B(g),發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)?C(g)。反應(yīng)過程中測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示:
    t/min 0 10 20 30
    n(A)/mol 0.10 0.04 0.02
    n(B)/mol 0.20 0.04
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/30 13:0:1組卷:19引用:2難度:0.6
  • 3.氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉栴}:
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在載人航天器中,可以利用CO2與H2反應(yīng)生成H2O,通過電解水,從而實(shí)現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
    Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中,能提高反應(yīng)Ⅰ中CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.增加CH4(g)用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO(g)
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下,按水碳比[
    n
    H
    2
    O
    n
    CO
    ]=
    12
    5
    投料,總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO2、H2和CH4的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))如表:
    p(CO2)/MPa 0.30 p(H2)/MPa 0.30 p(CH4)/MPa 0
    則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     
    。
    (3)水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱(如圖1所示),保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi),圖2中b~c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程,實(shí)現(xiàn)該過程的操作方法是
     

    A.噴入冷水(蒸氣)
    B.通過熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫,在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
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:4.8.2  |  隱私協(xié)議      第三方SDK     用戶服務(wù)條款廣播電視節(jié)目制作經(jīng)營(yíng)許可證出版物經(jīng)營(yíng)許可證網(wǎng)站地圖本網(wǎng)部分資源來源于會(huì)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(qǐng)立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個(gè)工作日內(nèi)改正