我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ?mol-1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ?mol-1
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH3
回答下列問(wèn)題
(1)ΔH3=+40.9+40.9kJ?mol-1。
(2)恒溫恒容下,向密閉容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:1通入原料氣,若只發(fā)生主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),能判斷該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是 BDBD(填字母)。
A.v逆(CO2)=3v正(H2)
B.體系內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
D.斷裂3molH-H鍵的同時(shí)斷裂3molH-O鍵
(3)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202311/552/a6c154ec.png)
其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖 乙乙(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?P1>P2>P3P1>P2>P3;圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是 T1時(shí)以反應(yīng)③為主,反應(yīng)③前后分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒(méi)有影響T1時(shí)以反應(yīng)③為主,反應(yīng)③前后分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒(méi)有影響。
Ⅱ.在一定催化劑催化作用下CO2加氫合成甲酸發(fā)生反應(yīng)如下:CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-30.9kJ?mol-1。
(4)溫度為T1℃時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)K=2,將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中,實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正c(CO2)?c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。T1℃時(shí),k逆=0.50.5k正。
②當(dāng)溫度改變?yōu)門2℃時(shí),k正=1.9k逆,則T2℃時(shí)平衡壓強(qiáng) 大于大于(填“大于”“小于”或“等于”)T1℃時(shí)平衡壓強(qiáng)。
③該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中的曲線d所示,已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為Rlnk=-EaT+C(Ea為活化能,K為速率常數(shù),R和C為常數(shù)),則該反應(yīng)的活化能Ea=11201120kJ?mol-1。改變外界條件,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中的曲線e所示,則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是 更換了更高效的催化劑更換了更高效的催化劑。
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E
a
T
【答案】+40.9;BD;乙;P1>P2>P3;T1時(shí)以反應(yīng)③為主,反應(yīng)③前后分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒(méi)有影響;0.5;大于;1120;更換了更高效的催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.5
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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( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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:163引用:26難度:0.3
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