21.當(dāng)今研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)降低空氣中二氧化碳含量成了研究熱點。
Ⅰ.二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體CO
2,總反應(yīng)可表示為:
CO
2(g)+3H
2(g)?H
2O(g)+CH
3OH(g)ΔH
該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn):
①CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
1=41kJ/mol
②CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)ΔH
2=-90kJ/mol
(1)ΔH=
kJ/mol。
(2)一定條件下,向體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCO
2和3molH
2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時,容器中CH
3OH(g)為amol,CO為bmol,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為
(用含a,b的代數(shù)式表示)。
(3)總反應(yīng)CO
2(g)+3H
2(g)?H
2O(g)+CH
3OH(g)在Ⅰ、Ⅱ兩種不同催化劑作用下建立平衡過程中,CO
2的轉(zhuǎn)化率[a(CO
2)]隨時間(t)的變化曲線如圖1?;罨埽哼^程Ⅰ
過程Ⅱ(填“<”,“>”,),t
2時刻改變了某一反應(yīng)條件,下列說法正確的是
。
A.恒溫恒壓,t
2時刻通入惰性氣體
B.恒溫恒容,t
2時刻通入一定量氫氣
C.n點的v(正)一定大于m點的v(逆)
D.t
2時刻,可能是移走了一部分水蒸氣
Ⅱ.(4)以CO
2和NH
3為原料合成尿素[CO(NH
2)
2]是固定和利用CO
2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)(均自發(fā)進(jìn)行)可表示:
反應(yīng)Ⅰ:2NH
3(g)+CO
2(g)?NH
2CO
2NH
4(s)ΔH
1反應(yīng)Ⅱ:NH
2CO
2NH
4(s)?CO(NH
2)
2(s)+H
2O(g)ΔH
2反應(yīng)Ⅲ:2NH
3(g)+CO
2(g)?CO(NH
2)
2(s)+H
2O(g)ΔH
3某研究小組為探究反應(yīng)Ⅲ影響CO
2轉(zhuǎn)化率的因素,在其它條件一定時,圖2為CO
2轉(zhuǎn)化率受溫度變化影響的曲線。當(dāng)溫度高于T℃后,CO
2轉(zhuǎn)化率變化趨勢如圖所示,其原因是
。(不考慮催化劑活性變化)
(5)在某恒定溫度下,將NH
3和CO
2物質(zhì)的量之比按2:1充入一體積為10L的密閉容器中(假設(shè)容器體積不變,生成物的體積忽略不計且只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ),經(jīng)15min達(dá)到平衡,各物質(zhì)濃度的變化曲線圖3所示。若保持平衡的溫度和體積不變,25min時再向該容器中充入2molNH
3和1molCO
2,在40min時重新達(dá)到平衡,請在如圖3中畫出25-50min內(nèi)CO
2的濃度變化趨勢曲線。
。