CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體,中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
(1)研究表明CO2和H2在催化劑存在下可發(fā)生反應(yīng)生成CH3OH。已知部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CH3OH(g)+32O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H1=a kJ?mol-1
H2(g)+12O2(g)═H2O(1)△H2=b kJ?mol-1
H2O(g)═H2O(l)△H3=c kJ?mol-1
則CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=3b-a-c3b-a-ckJ?mol/L
(2)為研究CO2與CO之間的轉(zhuǎn)化,讓一定量的CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H,反應(yīng)達(dá)平衡后,測得壓強(qiáng)、溫度對(duì)CO的體積分?jǐn)?shù)(φ(CO)%)的影響如圖所示。
回答下列問題:
①壓強(qiáng)p1、p2、p3的大小關(guān)系是 p1<p2<p3p1<p2<p3;Ka、Kb、Kc為a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù),則其大小關(guān)系是 Ka=Kb<KcKa=Kb<Kc。
②900℃、1.0MPa時(shí),足量碳與amolCO2反應(yīng)達(dá)平衡后,CO2的轉(zhuǎn)化率為 66.7%66.7%(保留三位有效數(shù)字),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=3.2MPa3.2MPa。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(3)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH(g)。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如下左圖所示。250~300℃時(shí),乙酸的生成速率降低的主要原因是 催化劑的催化效率降低;溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快催化劑的催化效率降低;溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快
3
2
1
2
【答案】3b-a-c;p1<p2<p3;Ka=Kb<Kc;66.7%;3.2MPa;催化劑的催化效率降低;溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.6
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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=
(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
(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 -
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)=
(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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