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CO2催化加氫制烯烴(CnH2n)是緩解化石能源消耗、實(shí)現(xiàn)減排的重要途徑之一。FT轉(zhuǎn)化路徑(CO2→CO→COnH2n)涉及的主要反應(yīng)如下:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=41.1kJ?mol-1
ⅱ.nCO(g)+2nH2(g)=CnH2n(g)+nH2O(g)n=2時(shí),ΔH2=-210.2kJ?mol-1
ⅲ.CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)ΔH3=?205.9kJ?mol-1
(1)2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=
-128.0
-128.0
kJ?mol-1。
(2)有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
BD
BD
(填標(biāo)號(hào))。
A.增大n(CO2):n(H2)投料比
B.增大體系壓強(qiáng)
C.使用高效催化劑
D.及時(shí)分離H2O
(3)n(CO2):n(H2)投料比為1:3、壓力為1MPa時(shí),無烷烴產(chǎn)物的平衡體系中CO2轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性隨反應(yīng)溫度變化曲線如圖1。
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①有利于短鏈烯烴(n≤4)生成的溫度范圍為
B
B
(填標(biāo)號(hào))。
A.373~573K
B.573~773K
C.773~973K
D.973~1173K
②計(jì)算1083K時(shí),反應(yīng)ⅰ的Kp=
1
1
。
③373~1273K范圍內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率先降低后升高的原因是
溫度低于723K時(shí),反應(yīng)ii(放熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率降低;溫度高于723K時(shí),反應(yīng)i(吸熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率升高
溫度低于723K時(shí),反應(yīng)ii(放熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率降低;溫度高于723K時(shí),反應(yīng)i(吸熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率升高
。
(4)FT轉(zhuǎn)化路徑存在CH4含量過高問題,我國科學(xué)家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34復(fù)合催化劑極大提高短鏈烯烴選擇性。CO2在催化劑Cr2O3(SG)表面轉(zhuǎn)化為甲醇的各步驟所需要克服的能壘及甲醇在H-SAPO-34作用下產(chǎn)生乙烯、丙烯示意圖如圖2。
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①吸附態(tài)用*表示,CO2→甲氧基(H3CO*)過程中,
HCOO*
HCOO*
的生成是決速步驟(填化學(xué)式)。
②H-SAPO-34具有氧八元環(huán)構(gòu)成的籠狀結(jié)構(gòu)(直徑0.94nm),籠口為小的八環(huán)孔(直徑0.38nm)。從結(jié)構(gòu)角度推測,短鏈烯烴選擇性性提高的原因
短鏈烯烴可順利從H-SAPO-34催化劑籠口八環(huán)孔脫離
短鏈烯烴可順利從H-SAPO-34催化劑籠口八環(huán)孔脫離
。

【答案】-128.0;BD;B;1;溫度低于723K時(shí),反應(yīng)ii(放熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率降低;溫度高于723K時(shí),反應(yīng)i(吸熱反應(yīng))占主導(dǎo)地位,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率升高;HCOO*;短鏈烯烴可順利從H-SAPO-34催化劑籠口八環(huán)孔脫離
【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:2024/4/20 14:35:0組卷:65引用:5難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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(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),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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。
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    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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)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(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
  • 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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)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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