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研究二氧化碳合成甲醇對實現(xiàn)“碳中和”具有重要意義.二氧化碳加氫制甲醇的過程一般含有以下三個反應:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1   K1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(p)△H2=+41.2kJ?mol-1   K2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.6kJ?mol-1   K3
(1)△H1=
-49.4kJ/mol
-49.4kJ/mol
;反應Ⅰ在
低溫
低溫
(填“高溫”,“低溫”或“任意溫度”)下可自發(fā)進行。
(2)一定溫度下,向盛有催化劑的恒容密閉容器中按初始進科比n(CO2):n(H2)=1:1投入反應物,發(fā)生反應1。下列不能說明該反應一定處于平衡狀態(tài)的是
d
d
(填字母)。
a.容器內氣體的壓強不再發(fā)生改變
b.CO2的體積分數(shù)不再變化
c.1molH-H鍵斷裂的同時1molC-H鍵斷裂
d.反應的焓變△H不再變化
(3)向恒容密閉容器中按初始進比n(CO2):n(H2)=1:3投入反應物,只發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ。在不同溫度下達到平衡,體系中CH3OH、CO的選擇性和CO2的平衡轉化率[α(CO2)]與溫度的關系如圖所示。(已知:CH3OH的選擇性=
生成的
C
H
3
OH
的物質量
轉化的
C
O
2
的物質的量
×100%)

①圖中表示CH3OH選擇性變化的曲線是
a
a
(填“a”或“b”),其原因是
反應I是放熱反應,溫度升高,反應逆向移動,甲醇的選擇性降低
反應I是放熱反應,溫度升高,反應逆向移動,甲醇的選擇性降低

②當T=250℃,平衡時CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)=
4.1%
4.1%
(答案保留兩位有效數(shù)字)。
(4)500℃時,已知K1=2.5,K2=1.0,則K3=
2.5
2.5
。該溫度下,往2L恒容密閉容器中充入1molCO和2molH2發(fā)生反應Ⅲ。測得某時刻t2,CO的轉化率為50%,則此時該反應的v(正)
v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。

【答案】-49.4kJ/mol;低溫;d;a;反應I是放熱反應,溫度升高,反應逆向移動,甲醇的選擇性降低;4.1%;2.5;<
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/8/5 8:0:8組卷:18引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。

    ①T℃時,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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:62引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率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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