實現(xiàn)二氧化碳選擇性、穩(wěn)定性加氫合成甲醇是“甲醇經(jīng)濟(jì)”理念下的一個重要成果。
反應(yīng)包括兩步：
Ⅰ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=+40.9kJ/mol
Ⅱ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2=-90.4kJ/mol
（1）由CO2合成CH3OH（g）的熱化學(xué)方程式 CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.5kJ/molCO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.5kJ/mol
（2）恒壓下，按n（CO2）：n（H2）=1：3時，該反應(yīng)在無分子篩膜和有分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。（分子篩膜能選擇性分離出H2O）。
①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，壓強(qiáng)不變時采用有分子篩膜時的最佳反應(yīng)溫度為 210210℃
②有分子篩膜時甲醇產(chǎn)率高的原因是 分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，減少了生成物，平衡向正向移動，甲醇產(chǎn)率升高分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，減少了生成物，平衡向正向移動，甲醇產(chǎn)率升高。
（3）如果在不同壓強(qiáng)下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比仍為1：3，測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度升高的變化關(guān)系，如圖所示。
已知：
CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=n（CO2）初始-n（CO2）平衡n（CO2）初始×100%
CH3OH的平衡產(chǎn)率=n（CH3OH）平衡n（CO2）初始×100%
①壓強(qiáng)p1＞＞p2（填“＞”或“＜”），原因 生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大CH3OH的平衡產(chǎn)率增大生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大CH3OH的平衡產(chǎn)率增大。
②其中圖中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖 乙乙（填“甲”或“乙”）。
③圖乙中T1溫度時，兩條曲線幾乎交于一點(diǎn)，分析原因 反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)II為放熱反應(yīng)。T1時溫度高，體系中以反應(yīng)I為主，反應(yīng)I前后分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)II為放熱反應(yīng)。T1時溫度高，體系中以反應(yīng)I為主，反應(yīng)I前后分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響。
n
（
C
O
2
）
初始
-
n
（
C
O
2
）
平衡
n
（
C
O
2
）
初始
n
（
C
H
3
OH
）
平衡
n
（
C
O
2
）
初始
【答案】CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.5kJ/mol；210；分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，減少了生成物，平衡向正向移動，甲醇產(chǎn)率升高；＞；生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大CH3OH的平衡產(chǎn)率增大；乙；反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)II為放熱反應(yīng)。T1時溫度高，體系中以反應(yīng)I為主，反應(yīng)I前后分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡沒有影響
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：74引用：3難度：0.6
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2．氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，屬于二次能源．工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多，常見的有水電解制氫，煤炭氣化制氫，重油及天然氣水蒸氣催化制氫等．氫氣是一種理想的綠色能源，如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑：
（1）圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A．2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
（2）電解過程要消耗大量的電能，而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水．
2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H 1 2H2O（1）通電2H2（g）+O2（g）△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1△H2（選填“＜”、“＞”或“=”）
（3）已知H2O（l）→H2O（g）△H=+44kJ．mol-1，依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
（4）氫能利用需要選擇合適的儲氫材料．
①NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物：LaNi3（s）+3H2（g）═LaNi3H6（s）△H＜0，欲使LaNi3H6（s）釋放出氣態(tài)氫，根據(jù)平衡移動的原理，可改變的條件之一是
③一定條件下，如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫，使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14，則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為，電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為．發(fā)布：2024/12/17 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5 -
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