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以CO2和H2O為原料可以制得淀粉,實(shí)現(xiàn)“喝西北風(fēng)”吃飽;CO2與H2O可在不同催化劑和反應(yīng)條件下生成CO和CH3OH等多種化合物,在減少溫室氣體、減少化石能源使用、新能源開發(fā)利用等方面有重要的作用.
(1)單個(gè)CO2分子與H2在催化劑的作用下反應(yīng)歷程如圖甲所示:(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用?標(biāo)注,如?CO2表示CO2吸附在催化劑表面;圖中Ts表示過渡態(tài)分子).

反應(yīng)歷程中活化能(能壘)最小的化學(xué)方程式為
?CO+?OH+?H=CO(g)+H2O(g)
?CO+?OH+?H=CO(g)+H2O(g)
,CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=
-2.05NA
-2.05NA
eV/mol
(2)CO2與H2在某催化劑的作用下反應(yīng)如圖乙所示:

化學(xué)鍵
鍵能(kJ/mol) 436 326 803 464 414
寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-46kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-46kJ/mol
,體系達(dá)到平衡后,若要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可以改變的條件是
降低溫度、增加壓強(qiáng)等
降低溫度、增加壓強(qiáng)等
(任寫一種).
(3)在相同的恒容容器中,10min內(nèi)三種不同的催化劑對CO2與H2反應(yīng)的影響如圖丙所示:

①下列說法正確的是
bc
bc

a.使用催化劑Ⅰ,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率最高
b.由圖得出此反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
c.最佳催化劑是催化劑Ⅰ
d.a、b、c三點(diǎn)的速率大小關(guān)系一定為:Va(CO2)>Vb(CO2)>Vc(CO2
②若此反應(yīng)起始投料為5molCO2和15molH2,在10L恒容密閉容器中進(jìn)行,且反應(yīng)時(shí)間足夠長,得到如圖關(guān)系式,則T3溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1600
27
(L/mol)2
1600
27
(L/mol)2
(用分?jǐn)?shù)形式表示),在催化劑Ⅰ作用下,從起始到a點(diǎn)H2的平均反應(yīng)速率為
0.12mol?L-1?min-1
0.12mol?L-1?min-1

【答案】?CO+?OH+?H=CO(g)+H2O(g);-2.05NA;CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-46kJ/mol;降低溫度、增加壓強(qiáng)等;bc;
1600
27
(L/mol)2;0.12mol?L-1?min-1
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:1難度:0.5
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( ?。?/h2>

    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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