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中國向世界莊嚴(yán)宣布,中國將力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。某科研機(jī)構(gòu)欲利用以下途徑減少CO2的排放,并合成清潔燃料CH3OH,相關(guān)反應(yīng)有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3<0
(1)ΔH1=
ΔH2+ΔH3
ΔH2+ΔH3
(用含ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示),反應(yīng)Ⅰ在相對
較低
較低
(填“較低”或“較高”)溫度下容易自發(fā)進(jìn)行。
(2)反應(yīng)物中的CO2可用NaOH溶液從工業(yè)尾氣中捕獲。常溫下,當(dāng)捕獲液中c(H2CO3)=c(
CO
2
-
3
)時(shí),溶液的pH=
8.3
8.3
[已知:常溫下,Ka1(H2CO3)=10-6.4、Ka2(H2CO3)=10-10.2]。
(3)向某恒容密閉容器中充入1molCO2和2molH2,只發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ,在催化劑作用下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:

①溫度在210~270℃時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而下降,其原因可能為
反應(yīng)I是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,反應(yīng)II是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,溫度升高對反應(yīng)I的平衡影響較大
反應(yīng)I是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,反應(yīng)II是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,溫度升高對反應(yīng)I的平衡影響較大
。
②平衡時(shí)的濃度關(guān)系式:
c
C
H
3
OH
c
CO
?
c
2
H
2
(210℃)
大于
大于
c
C
H
3
OH
c
CO
?
c
2
H
2
(270℃)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③一定溫度下,反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,平衡時(shí)CH3OH的選擇性[甲醇的選擇性=
平衡體系中
n
C
H
3
OH
反應(yīng)過程中消耗的
n
C
O
2
×100%]為70%,則氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率α(H2)=
24%
24%
,反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)K=
9.9×10-3
9.9×10-3
(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算
【答案】ΔH2+ΔH3;較低;8.3;反應(yīng)I是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,反應(yīng)II是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,溫度升高對反應(yīng)I的平衡影響較大;大于;24%;9.9×10-3
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.4
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
     
    (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)。
    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:60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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